Создан эффективный электрод для литий-ионных аккумуляторов

Учёные из Института общей и неорганической xимии им. Н.С. Курнакова РАН и Еврейского университета в Иерусалиме получили эффективный электродный материал на основе сульфида германия для литий-ионного аккумулятора, способный стабильно работать на протяжении большого количества циклов при высоких скоростях заряда/разряда. Разработка перспективна для создания энергоёмких высокоэффективных аккумуляторов. Результаты работы поддержаны грантом Российского научного фонда (проект РНФ 23-23-00583) и опубликованы в журнале Journal of Colloid & Interface Science.

Литий-ионные аккумуляторы занимают лидирующее положение как источники тока в портативной электронике, электротранспорте, системах возобновляемой энергии и интеллектуальных электросетях. Однако одним из недостатков литий-ионных аккумуляторов является ограниченный срок службы. Для ряда нишевых применений существует потребность создания аккумуляторов с высокими величинами удельной мощности. В связи с этим, поиск анодных материалов с высокой электрохимической ёмкостью и стабильностью остаётся очень актуальной задачей.

Известно, что сульфид германия имеет высокое значение теоретической ёмкости, а продукты взаимодействия германия с литием обладают относительно высокой электропроводностью, что вызывает интерес исследователей к созданию энергоёмких аккумуляторов на основе соединений германия. Однако материал на основе сульфида германия обладает и рядом недостатков. Во-первых, значительные обратимые изменения объёма при взаимодействии сульфида германия с литием в ходе работы аккумулятора приводят к растрескиванию и разрушению электрода. Во-вторых, образование полисульфидов и их выделение из материала анода приводит к потере электрохимической ёмкости, разрушению электрода, переносу