Иллюстрация Анатолия Верещагина на обложке Batteries & Supercaps

Аспирант СПбГУ Анатолий Верещагин и ассистент Даниил Лукьянов под руководством профессора СПбГУ Олега Владиславовича Левина на основе нового редокс-проводящего полимера [Ni(Salen)]‐TEMPO разработали органический катодный материал для аккумуляторов.

Работа выполнена совместно со Свободным Университетом Берлина и поддержана грантами РНФ #19-19-00175, 16-13-00038 и РФФИ #20-33-90122.

Новый синтетический подход позволил получить катод, достигающий ёмкость до 91,5 мА·ч·г^-1 и обладающий высокой стабильностью — электрод сохраняет 66 % ёмкости после 2000 циклов перезаряда. Главной особенностью полученного материала является комбинация двух типов органических энергоёмких частиц — проводящего скелета на основе комплексов никеля с основаниями Шиффа и редокс-активных нитроксил-содержащих фрагментов. Благодаря этому материал обладает способностью к быстрой зарядке/разрядке: ёмкость сохраняется на уровне 87 % от максимальной при плотности тока 800 C (заряд (разряд) за 4,5 секунды) и 30 % при 3000 C (заряд (разряд) за 1,2 секунды).

Объединение нескольких типов электроактивных частиц в одной молекуле является важным шагом на пути к разработке экологически чистых органических батарей нового поколения. Сочетание проводящего полимера как основы и энергоёмкой редокс-составляющей TEMPO позволяет достичь одновременно высокой ёмкости и скорости перезаряда.

Иллюстрация к работе аспиранта, выполненная им же, опубликована на обложке журнала Batteries & Supercaps, выпуск 2/2021.