В Университете Хьюстона (США) ученые провели эксперимент, объединив в одном аккумуляторе твердый электролит, придающий батарее большую надежность и безопасность, и органический катодный материал нового типа. В результате плотность энергии увеличилась более чем на 80%.

В настоящее время наиболее востребованными являются литий-ионные батареи, чьи катоды содержат кобальт. Этот металл обеспечивает наиболее высокую плотность сохраняемой энергии, но добыча кобальта вредит окружающей среде и связана с многими другими проблемами.

Органические катодные материалы безопасны для природы, но их микроскопическая структура не позволяет накапливать в аккумуляторе энергию достаточной плотности.

Американские ученые попытались изменить микроструктуру органического катода, чтобы он приобрел необходимые качества.

За основу был взят пирен-тетраон — полициклический углеводород, который довольно просто синтезируют из каменноугольной смолы. После обработки растворителем (этанолом) его микроструктура кардинально изменилась: перемещение ионов стало гораздо эффективнее, а плотность энергии аккумулятора с таким катодом выросла до 300 Вт‧ч/кг.

Участники исследования утверждают, что новые твердотельные органические батареи не будут зависеть от добычи редких металлов и станут гораздо дешевле, чем литий-ионные, в то время как плотность энергии в них будет достаточно высокой для использования в электромобилях.