Результаты работы, проведённой при поддержке РНФ, открывают путь к созданию более долговечных, безопасных и мощных литий-ионных аккумуляторов для электромобилей, гаджетов и систем хранения энергии. Исследование опубликовано в журнале Advanced Functional Materials:
Учёные предложили легировать материал катода высоковалентным элементом — танталом. Оказалось, что добавление всего 0,5 мольных процента оксида тантала (Ta₂O₅) замедляет скорость падения ёмкости аккумулятора за цикл почти вдвое.
Артём Абакумов, научный руководитель исследования и заслуженный профессор Центра энергетических технологий Сколтеха: «Квантово-химические расчёты методом функционала плотности подтвердили, что сегрегация тантала является термодинамически выгодной и эффективно подавляет миграцию Ni и подвижность границ зёрен. В результате модификация танталом эффективно сохраняет как градиентную структуру, препятствуя взаимной диффузии никеля, марганца и кобальта, так и вытянутую форму первичных кристаллитов, предотвращая укрупнение первичных частиц. Это приводит к значительному улучшению циклической устойчивости материала, а также термической стабильности. Опубликованные результаты имеют не только фундаментальную научную ценность, но и значительный практический потенциал: на их основе будет организован выпуск пилотных партий нового катодного материала NMC90-GTa на опытно-промышленной линии Сколтеха производительностью до 100 тонн/год».
Прочесть об исследовании можно на сайте Сколтеха:
КОММЕНТЫ