Российские химики-теоретики открыли новый класс материалов на базе соединений лантана, меди, кремния и серы, которые можно использовать в качестве дешевой основы для металл-ионных аккумуляторов, в которых для запасания энергии используются ионы магния, цинка, алюминия и других нещелочных металлов. Об этом сообщила пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).

«Ученые проанализировали свыше 1,5 тыс. химических соединений. Среди отобранных соединений ученые выявили новый класс кристаллических материалов, которые обладают особенно высокой катионной проводимостью. Эти вещества относятся к структурному классу La₃CuSiS₇, и их ионная проводимость в 10–100 раз выше аналогов», – говорится в сообщении.

Это открытие было совершено группой российских химиков под руководством старшего научного сотрудника Самарского государственного технологического университета (СамГТУ) Артема Кабанова при изучении свойств большого числа соединений серы, селена и теллура, которые могли бы в теории применяться в качестве основы для так называемых мультивалентных металл-ионных аккумуляторов.

Так химики называют класс батарей, в которых ключевую роль в запасании и выработке энергии будут играть не ионы лития и других щелочных металлов, обладающие одной степенью окисления, а ионы алюминия, магния, цинка и других металлов, у которых можно отнять от одного до трех электронов. Переход на их использование, как предполагают ученые, позволит значительно удешевить аккумуляторы и при этом повысить их емкость.

Российские ученые выяснили в ходе изучения свойств свыше 1,5 тыс. соединений элементов группы серы, что на роль основы для этих аккумуляторов в теории хорошо подходят открытые ими соединения лантана, меди, кремния и серы. В общей сложности ученым удалось в ходе расчетов открыть сразу 16 подобных соединений, которые на один или два порядка превосходят другие материалы в способности проводить ионы.

«Результаты нашей работы помогут ускорить разработку аккумуляторов нового поколения. Наша следующая цель – синтезировать и экспериментально подтвердить характеристики найденных веществ, после чего можно будет собрать прототип аккумулятора», – подытожил Кабанов, чьи слова приводит пресс-служба РНФ.