Russian scientists develop new polymer batteries that charge 10 times faster than lithium-ion batteries.

게시됨: Apr 12, 2021 16:41
[Russian scientists develop new polymer batteries that charge 10 times faster than lithium-ion batteries] according to Oleg Levin, head of the research team and professor of electrochemistry at St. Petersburg University in Russia, batteries made from our polymers can be recharged in seconds, 10 times faster than traditional lithium-ion batteries. This has been confirmed by a series of experiments. At this stage, however, it still lags behind in terms of capacity, 30-40% lower than lithium-ion batteries. We are currently working to improve this indicator while maintaining the charge and discharge rate. "

Lithium battery has become an indispensable part of our daily life. It not only dominates the small battery market of portable electronic devices, but also is widely used in electric vehicles. However, it also has many serious problems, including potential fire hazards and performance degradation at low temperature, as well as the considerable impact of waste battery disposal on the environment. However, the latest results from a Russian research team make a new type of battery possible.

According to Oleg Levin, head of the research team and professor of electrochemistry at St. Petersburg University in Russia, chemists have been exploring nitro-containing polymers with redox activity as electrochemical energy storage materials because of their high energy density. Due to the rapid redox kinetics, the polymer batteries charge and Discharge very fast.

But at the same time, Levin also pointed out that when it is implemented in the product, it will face the problem of insufficient conductivity, which hinders the collection of charge, and it is difficult to solve the problem even with highly conductive additives such as carbon.

To solve this problem, researchers from the University of St. Petersburg synthesized a polymer based on nickel-selenium complexes. The molecule of this metal polymer is like a molecular thread, connecting the energy-intensive nitryl pituitary to it. The molecular structure of the material enables it to achieve high capacitance in a wide temperature range.

Levin further explained, "We put forward the concept of this material as early as 2016. In the study of the charge transfer mechanism of these compounds, we found that there are two key development directions. First of all, these compounds can be used as a protective layer to cover the battery's main conductor cable. Secondly, they can be used as active components of electrochemical energy storage materials. "

It took scientists more than three years to develop the polymer. In the first year, they tested the concept of the new material: combining the various components to simulate a conductive trunk and a redox-active pituitary containing nitroxyl groups. It is important to ensure that all parts of the structure work together and reinforce each other. The next stage is the chemical synthesis of compounds. This is also the most challenging part of the project. This is because some ingredients are so sensitive that even the slightest mistake made by scientists can lead to the degradation of the sample.

Of the several polymer samples obtained, only one was found to be stable and efficient enough. The main chain of the new compound is formed by the complex of nickel and Salen ligand. A stable free radical capable of rapid oxidation and reduction (charge and discharge) is connected to the main chain through a covalent bond.

"batteries made from our polymers can be recharged in seconds, 10 times faster than conventional lithium-ion batteries," Levin said. This has been confirmed by a series of experiments. At this stage, however, it still lags behind in terms of capacity, 30-40% lower than lithium-ion batteries. We are currently working to improve this indicator while maintaining the charge and discharge rate. "

The cathode of this new type of battery has been fabricated and used as the cathode of the chemical current source. What is needed now is the negative electrode, that is, the anode. In fact, it does not need to be made from scratch and can be selected from existing electrodes. Together, the researchers point out, they will form a system that, in some areas, may soon replace lithium-ion batteries.

"the new battery can work at low temperatures, and it will be a good choice in places where there is a high demand for fast charging. It is safe to use and does not have any substance that may pose a burning hazard, unlike the cobalt-based batteries commonly used today. It also contains a significant reduction in the number of metals that may cause harm to the environment. " Levin added, "our polymers contain a small amount of nickel, but much less than in lithium-ion batteries."

데이터 출처 설명: 공개 정보를 제외한 모든 데이터는 SMM이 공개 정보, 시장 커뮤니케이션 및 SMM 내부 데이터베이스 모델을 기반으로 가공한 것입니다. 본 자료는 참고용이며 의사결정 권고를 구성하지 않습니다.

문의 사항이 있거나 자세한 정보를 원하시면 아래로 연락해 주시기 바랍니다: lemonzhao@smm.cn
리서치 보고서 열람 방법에 대한 자세한 내용은 아래로 문의하시기 바랍니다:service.en@smm.cn
관련 뉴스
[SMM 분석] 코발트 시장 성수기 시작은 더디게: 수요 회복 탄력 못 얻어
17분 전
[SMM 분석] 코발트 시장 성수기 시작은 더디게: 수요 회복 탄력 못 얻어
더 보기
[SMM 분석] 코발트 시장 성수기 시작은 더디게: 수요 회복 탄력 못 얻어
[SMM 분석] 코발트 시장 성수기 시작은 더디게: 수요 회복 탄력 못 얻어
17분 전
재활용 응용 시장 안정, 탄산리튬 상승 후 하락, LFP 수요가 삼원계 능가 [SMM 주간 리뷰]
28분 전
재활용 응용 시장 안정, 탄산리튬 상승 후 하락, LFP 수요가 삼원계 능가 [SMM 주간 리뷰]
더 보기
재활용 응용 시장 안정, 탄산리튬 상승 후 하락, LFP 수요가 삼원계 능가 [SMM 주간 리뷰]
재활용 응용 시장 안정, 탄산리튬 상승 후 하락, LFP 수요가 삼원계 능가 [SMM 주간 리뷰]
재활용 응용 시장은 이번 주 대체로 안정적이었으며, 뚜렷한 가격 변동은 없었다. 비용 측면에서는 탄산리튬이 주 초반 상승했다가 주 중반 반락했고, 황산코발트는 보합세를 유지했으며, 황산니켈은 소폭 하락했다. 원자재 가격이 변동했지만 재활용 부문으로의 전가는 시간이 걸리기 때문에 재활용 비용에 미치는 영향은 제한적이었다. 공급 측면에서는 정책의 영향이 점차 소화되면서 상인들의 출하가 정상화되기 시작했고, 시장 공급이 확대되었으며, 시세는 전반적으로 대체로 안정적으로 유지되었다. 수요 측면은 엇갈렸는데, 삼원계 수요는 상대적으로 부진하고 거래도 제한적이었던 반면, LFP 수요는 양호하여 삼원계보다 거래가 활발했다. 전반적으로 현재 시장에는 가격 변동을 이끌 명확한 동인이 부족하며, 수급은 대체로 균형을 이루고 있다. 재활용 가격은 단기적으로 대체로 안정적인 흐름을 유지할 것으로 예상되며, 탄산리튬 가격 추이와 하류 수요 변화에 주목할 필요가 있다.
28분 전
[SMM 주간 리뷰] 습식제련 재활용 시장 이번 주: 순수 코발트 및 삼원계 블랙매스 시장 부진, LFP 가격 대체로 횡보, 2026.8.31-2026.9.3
54분 전
[SMM 주간 리뷰] 습식제련 재활용 시장 이번 주: 순수 코발트 및 삼원계 블랙매스 시장 부진, LFP 가격 대체로 횡보, 2026.8.31-2026.9.3
더 보기
[SMM 주간 리뷰] 습식제련 재활용 시장 이번 주: 순수 코발트 및 삼원계 블랙매스 시장 부진, LFP 가격 대체로 횡보, 2026.8.31-2026.9.3
[SMM 주간 리뷰] 습식제련 재활용 시장 이번 주: 순수 코발트 및 삼원계 블랙매스 시장 부진, LFP 가격 대체로 횡보, 2026.8.31-2026.9.3
원자재 측면에서 탄산리튬 가격은 이번 주 급등 후 하락했고, 황산니켈 가격은 계속 소폭 하락했으며, 황산코발트 가격은 하락세가 멈추고 낮은 수준에서 안정세를 보였다.
54분 전