Учените предвиждат нови ултрастабилни 2D материали за бързо зареждащи се и дълготрайни батерии

TIANJIN – Глобален екип от учени прогнозира ново семейство от двуизмерни топологични телуридни материали, които биха могли драстично да повишат производителността и стабилността на бъдещите литиево-йонни и натриево-йонни батерии.

Проучването, съчетаващо авангардно теоретично моделиране с глобално сътрудничество, беше ръководено от изследователи от университета Тиендзин в Китай. Резултатите от него бяха публикувани наскоро в Advanced Science.

Материалите, HfTiTe4, ZrTiTe4 и HfZrTe4, бяха идентифицирани чрез изчисление на първия принцип – мощен изчислителен метод, който моделира материали от техните атомни структури. Симулациите разкриха, че тези ултратънки слоеве могат да служат както като аноди, така и като хостове със серен катод, демонстрирайки изключителна производителност при бързо зареждане, стабилност и възможности за термична издръжливост.

„Нашите резултати показват, че двуизмерните телуридни монослоеве имат огромен потенциал за захранване на батерии от следващо поколение, които се зареждат по-бързо, имат по-висок специфичен капацитет и издържат по-дълго“, каза Джи Кеменг, изследовател от университета Тиендзин. „Те отварят нов път към проектирането на ефективни материали за съхранение на енергия, използвайки теоретични изчисления.“

Проучването също така показа, че телуридните монослоеве поддържат структурна и електронна стабилност при температури до 227 градуса по Целзий, поддържайки употребата в взискателни сценарии като електрически превозни средства, съхранение в промишлен мащаб и преносима електроника, която е подложена на тежки цикли или операции при висока температура.

Изследването е проведено в сътрудничество с учени от Шанхайския университет Jiao Tong, Zhejiang University, Университета в Сао Пауло, Guangdong Technion-Israel Institute of Technology, Калифорнийския университет в Ървайн и Shenzhen Technology University.

Нашия източник е Българо-Китайска Търговско-промишлена палaта

Подобни статии