Группа исследователей из Массачусетского технологического института утверждает, что будущее батарей связано с использованием соединений марганца. По их мнению, этот материал способен значительно снизить цену аккумуляторных батареек и повысить их емкость. Кроме того, катоды с повышенным содержанием марганцевого сырья могут обеспечить большую плотность энергохранения и ряд дополнительных преимуществ.
Вот основные достоинства марганцевых катодов:
· Стоимость марганца в 30-40 раз ниже, чем у кобальта, что в свою очередь значительно уменьшает себестоимость литий-ионных аккумуляторов в долгосрочной перспективе.
· Аккумуляторы с марганцевыми катодами характеризуются высокой плотностью энергии и возможностью многократной перезарядки.
· В идеальных условиях батареи на основе новых химических соединений могут достигать плотности около 340-350 мА•ч/г, в то время как классические аналоги не превышают показателя в 200 мА•ч/г.
В своих исследованиях ученые анализировали так называемые сырьевые основы с разупорядоченной солевой DRX-структурой. Не следует путать ее с привычной каменной «поваренной» солью. Как правило, DRX представляют собой оксиды, такие как литиевый оксид, хотя не всегда. Эксперименты подтвердили необычайные возможности DRX-сырья для использования в анодах и катодах аккумуляторных батарей. Однако у подобного сырья есть немаловажный изъян — малое количество циклов зарядки-разрядки, что приводит к быстрой деградации этих материалов. Новая разработка демонстрирует высокую энергоплотность и хорошую стабильность при разрядке и зарядке благодаря применению двух основных видов катодных структур — соли и оливина полианионного типа, что задействует преимущества обоих.
В целом, замена никеля и особенно кобальта на марганец в аккумуляторных батареях может привести к более доступному производству мобильных источников энергии. Тем не менее, это перспективное направление требует дальнейших исследований, прежде чем станет возможным коммерческое производство электродов на основе DRX-материалов.
