Графеновый электрод с рекордной удельной емкостью 15 Ач

Физикам из университета Принстона и Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) удалось создать на основе графена необычайно емкий электрод, который после устранения некоторых врожденных недостатков можно будет использовать в воздушно-литиевых аккумуляторах. Новый электрод может сохранять до 15 Ач на каждый грамм веса – пока это рекордный показатель для электродов.

Структура электрода под микроскопом напоминает коралловый риф с множеством микроскопических каналов и «пещер». Чтобы создать такую красоту, ученые приготовили «коктейль» из хлопьев графена, связующей среды и воды – и вспенили эту смесь, насытив мельчайшими пузырьками воздуха. Они-то и образовали каркас, по которому, формируя микроскопические сферы диаметром 3-4 мкм, связанные между собой переходами, распределился графен. Эта пористая структура дает огромное пространство для доступа кислорода и его реакции с литием.

Однако пока новинка не готова к полноценному использованию. Чтобы «коралловый» электрод показывал рекордные результаты не только с чистым кислородом, но и с воздухом, ученые работают над специальной мембраной, которая задерживала бы влагу – ведь последствия ее реакции с литием губительны для батареи. А еще электрод пока не позволяет многократно перезаряжать батарею. Это еще одна задача для исследователей.