Корейские ученые создали катод нового поколения для литий-ионного аккумулятора. Синтезированный ими катодный материал отличается слоистостью, а в его молекулах содержится вдвое больше ионов лития. Такой электрод может поднять энергоемкость батареи от 160 до 250 мАч/г.
Но слоистое вещество в роли катода оказалось очень недолговечным: после нескольких перезарядок ионы лития внутри него «склеиваются», возникает переизбыток металла, материал стремительно расширяется и распадается. Наблюдая работу экспериментального аккумулятора при помощи электронного микроскопа, ученые пришли к выводу, что разрушению катода способствуют побочные химические реакции вещества с жидким электролитом.
Опытным путем исследователи нашли способ предотвратить преждевременную дезинтеграцию нового катодного материала. Они применили углеродные нанотрубки, помещенные внутрь… ДНК лососевых рыб.
Молекулы такой ДНК «плодотворно влияют на реакции катионного обмена, в процессе которых образуются стойкие соединения с двойным содержанием лития». А углерод не позволяет молекулам слипаться в водном растворе.
Положительные результаты инновации подтверждены при помощи рентгеновского зондирования.
Полный отчет о проекте можно прочитать в журнале Advanced Energy Materials.
