Кабельная Крафт-Бумага Казань, 25 дек - ИА Neftegaz.RU. Физики Казанского федерального университета (КФУ) разработали и исследовали новый материал, который потенциально может быть важным шагом в усовершенствовании современных металл-ионных аккумуляторов. Об этом сообщила пресс-служба Минобрнауки РФ. Этот материал - ковалентный триазиновый каркас с добавлением атомов кремния и фтора - заявлен как более долговечный, безопасный и перспективный для энергетической сферы. Ковалентные триазиновые каркасы считаются многообещающей основой для создания электродов литий-ионных батарей благодаря своей высокой пористости и превосходной химической и термической стабильности. Однако их недостаток - низкая проводимость - приводит к плохим электрохимическим характеристикам, что вызывает необходимость в поиске еще более совершенных структур. Разработанный материал особенно интересен в качестве анодного электрода для современных перезаряжаемых литий-ионных аккумуляторов. С. Кавиани, ведущий научный сотрудник НИЛ «Компьютерный дизайн новых материалов и машинное обучение» Института физики КФУ, отметил, что преимущества ковалентных триазиновых каркасов включают легкость модификации их молекулярных структур, что делает их легкими, гибкими и экологически безопасными. Кроме того, материалы этого типа могут быть недорогими в производстве. По словам ведущей научной сотрудницы НИЛ, И. Гумаровой, использование новых органических триазиновых каркасов может значительно повысить эффективность, долговечность и безопасность современных металл-ионных аккумуляторов. Исследование нового материала было проведено с использованием метода функционала плотности, что позволило оценить механическую и термодинамическую стабильность его структуры, а также изучить различные энергетические характеристики, такие как прочность, теоретическая емкость, энергия адсорбции и уровень диффундирования. Результаты показали, что ковалентный триазиновый каркас, дополненный кремнием и фтором, способен обеспечивать высокие емкостные характеристики и стабильную работу при циклах зарядки-разрядки литий-ионных аккумуляторов. Теоретическая емкость этого материала достигает 462 мАч/г, что существенно выше, чем у графена (372 мАч/г). Ученые отметили, что в структуре преобладают ковалентные связи, которые обеспечивают прочность соединения. Аспирантка Института физики КФУ А. Шамсиева, отметила, что данный монослой хорошо взаимодействует с ионами лития, что способствует надежной работе батареи. Ионы лития имеют низкие диффузионные барьеры на поверхности монослоя, что позволяет заряжать и разряжать батареи значительно быстрее. Исследование проводилось в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030» при поддержке Минобрнауки РФ. Автор: А. Шевченко