Karyawan Universitas Negeri St. Petersburg telah menciptakan jenis baru sel baterai polimer. Baterai berdasarkan itu mengisi urutan besarnya lebih cepat daripada baterai lithium modern, tahan terhadap dingin dan mengandung jumlah minimum zat berbahaya bagi lingkungan. Pada saat yang sama, tidak ada apa pun dalam baterai seperti itu yang dapat terbakar atau meledak jika kondisi pengoperasian dilanggar.
Butuh tiga tahun untuk mengembangkan polimer baru untuk membuat katoda baterai dengan sifat memikat seperti itu. Deskripsi senyawa ini, karakteristiknya, dan hasil uji laboratorium disajikan dalam jurnal peer-review Chemistry Europe. Artikel itu diterbitkan beberapa bulan yang lalu, tetapi untuk beberapa alasan, publik baru menyadari perkembangan domestik yang aneh sekarang.
Sebagai kepala kelompok peneliti yang menciptakan bahan ini, Profesor Departemen Elektrokimia Universitas Negeri St. Petersburg Oleg Levin, menjelaskan, ide itu muncul pada tahun 2016. Dia dan rekan-rekannya mulai mengembangkan elektroda polimer yang menjanjikan untuk baterai lithium-ion dengan dukungan dari Russian Science Foundation. Hasil dari penelitian tersebut adalah pemahaman bahwa bahan tersebut memiliki dua arah perkembangan: keduanya dapat berfungsi sebagai lapisan pelindung baterai konvensional, dan memainkan peran penyimpanan listrik aktif dalam sel yang menjanjikan.
Setelah menyaring senyawa yang tidak stabil selama serangkaian percobaan, ilmuwan Rusia mendapatkan versi yang bisa diterapkan. Ini adalah polimer kompleks berdasarkan rantai panjang kompleks nikel dengan ligan (salen, NiSalen). Fragmen nitroksil - radikal organik yang mengandung nitrogen dan oksigen - melekat pada benang mikroskopis. Mereka dapat dengan cepat berpartisipasi dalam reaksi redoks, yaitu, menyimpan atau melepaskan energi.
Dengan demikian, baterai baru tidak menggunakan senyawa litium, yang bertanggung jawab atas tingginya risiko kebakaran baterai karena kerusakan fisik, panas berlebih, atau korsleting. Para ilmuwan dari Universitas Negeri St. Petersburg menerapkan solusi berbasis grafit umum sebagai anoda. Namun kedepannya elemen ini juga dapat ditingkatkan dengan membuat material yang lebih sesuai.
Dalam tes laboratorium, polimer yang dibuat oleh spesialis domestik telah menunjukkan dirinya sangat mengesankan. Setelah dua ribu siklus pengisian-pengosongan, ia mempertahankan dua pertiga dari kapasitas aslinya. Salah satu keuntungan utama dari kebaruan, selain peningkatan keamanan, adalah ketahanan suhu. Menurut Levin, baterai seperti itu berfungsi dengan baik tanpa mengubah sifatnya hingga minus 40 derajat.
Secara alami, tidak ada yang keluar secara gratis. Karena senyawa logam yang digunakan lebih berat daripada litium, kapasitas spesifik sel ini 30-40% lebih rendah daripada baterai modern. Dimungkinkan untuk meningkatkan indikator, tetapi Anda tidak boleh mengharapkan peningkatan radikal - kimia dan fisika tidak dapat dibodohi. Di sisi lain, kerugian ini lebih dari dikompensasi oleh kecepatan pengisian cepat - sepuluh kali lebih cepat daripada ion lithium. Sekarang para ilmuwan sedang mengerjakan penciptaan metode untuk produksi industri polimer baru, hasil pertama dapat diharapkan dalam satu atau dua tahun.