Молекулы «пришили» к полимерной сетке, чтобы получить наногель для аккумуляторов
Научный коллектив Московского государственного университета имени Ломоносова разработал электрохимически активные полимерные наногели. Они предназначены для проточных аккумуляторов, которые могут стать альтернативой классическим литий-ионным.
Проточный аккумулятор вырабатывает электричество за счет химических реакций, протекающих в двух жидкостях, одна из которых отдает электроны, а другая — принимает. Такие аккумуляторы более экономичны и долговечны, чем традиционные аналоги, и могут выдерживать до десяти тысяч циклов зарядки и разрядки.
Гель разработали в два этапа. На первом синтезировали полимерные наноразмерные сетки. Они сыграли роль каркаса, к которому позже прикрепили электрохимически активные молекулярные группы, способные окисляться и восстанавливаться, накапливая и отдавая энергию. Эти группы, получившие название TEMPO, давно и хорошо известны: советские химики получили их еще в 1960 году, и с тех пор они активно используются — например, как катализаторы окисления спирта.
Обычно в подобных системах используют мембраны с малым диаметром пор, которые препятствуют смешению реагентов при работе аккумулятора. Такие мембраны, как правило, очень дороги. Если взять более дешевую мембрану с большим диаметром пор, сквозь них будут проходить молекулы реагентов — и произойдет саморазряд. Наши полимерные наногели крупнее обычных молекул и позволяют работать с более дешевыми мембранами без потери эффективности аккумулятора.
Сейчас ученые исследуют свойства полученных наногелей, чтобы усовершенствовать их состав и повысить эффективность.
