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

Опубликовано: 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."

Заявление об источниках данных: За исключением общедоступной информации, все остальные данные обрабатываются SMM на основе общедоступной информации, рыночного общения и с опорой на внутреннюю базу данных и модели SMM. Они приведены только для справки и не являются рекомендациями для принятия решений.

По любым вопросам или для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь: lemonzhao@smm.cn
Для получения дополнительной информации о доступе к нашим исследовательским отчётам обращайтесь:service.en@smm.cn
Связанные новости
Право Ecora на кобальт с Voisey’s Bay выросло на 90% год к году в первом полугодии по мере приближения к завершению наращивания мощностей подземного рудника
1 час назад
Право Ecora на кобальт с Voisey’s Bay выросло на 90% год к году в первом полугодии по мере приближения к завершению наращивания мощностей подземного рудника
Читать далее
Право Ecora на кобальт с Voisey’s Bay выросло на 90% год к году в первом полугодии по мере приближения к завершению наращивания мощностей подземного рудника
Право Ecora на кобальт с Voisey’s Bay выросло на 90% год к году в первом полугодии по мере приближения к завершению наращивания мощностей подземного рудника
Согласно промежуточным результатам Ecora Royalties за 2026 год, опубликованным 2 сентября, в первом полугодии компания получила 266 тонн кобальта по своему кобальтовому потоку Voisey’s Bay, что примерно на 90% больше, чем 140 тонн за аналогичный период 2025 года. Ecora сообщила, что наращивание подземных горных работ на Voisey’s Bay в настоящее время практически завершено. Благодаря увеличению объёмов кобальта и росту цен вклад проекта в портфель после затрат по потоку вырос до 13,5 млн долларов США в первом полугодии, увеличившись на 230% в годовом исчислении, при этом средняя реализованная цена кобальта выросла до 28,4 доллара США за фунт с 16,5 доллара США за фунт годом ранее. Тем временем Vale Base Metals изучает возможность расширения перерабатывающей мощности обогатительной фабрики Voisey’s Bay с примерно 2,8 млн тонн в год до 3,8 млн тонн в год. Соответствующее предварительное технико-экономическое обоснование продолжается, окончательное инвестиционное решение намечено примерно на 2028 год. В рамках проекта также запланированы подземное и поверхностное бурение в 2026 году для оптимизации плана горных работ, поддержки расширения ресурсов и потенциального продления срока службы рудника. Ecora также сообщила, что плановое техническое обслуживание запланировано на обогатительной фабрике Voisey’s Bay в третьем квартале и на заводе Long Harbour в четвёртом квартале.
1 час назад
SMM Daily Review: Спотовые цены на карбонат лития снизились 2 сентября
17 часов назад
SMM Daily Review: Спотовые цены на карбонат лития снизились 2 сентября
Читать далее
SMM Daily Review: Спотовые цены на карбонат лития снизились 2 сентября
SMM Daily Review: Спотовые цены на карбонат лития снизились 2 сентября
Сегодня спотовые цены на аккумуляторный карбонат лития SMM снизились по сравнению с предыдущим торговым днём. Контракт на карбонат лития 2701 открылся ниже на уровне 157 000 юаней за тонну, после чего колебался вниз. В утреннюю сессию торги проходили слабо в диапазоне 156 000–157 000 юаней, внутридневной максимум составил 157 800 юаней за тонну. Ближе к полудню цена быстро упала до 153 200 юаней за тонну, достигнув нового внутридневного минимума. Около полудня цены неоднократно колебались в диапазоне 154 000–156 000 юаней. Во второй половине дня покупатели ненадолго подтолкнули цены вверх, но не смогли пробить линию средней цены. В конце торгов цены снова ослабли, и контракт закрылся снижением на 3,2% на уровне 154 800 юаней за тонну, при этом открытый интерес сократился на 9 123 лота. На спотовом рынке downstream-покупатели приобретали товар по мере необходимости на спадах. При цене 155 000 юаней за тонну и ниже готовность downstream-покупателей размещать спотовые заказы продолжала восстанавливаться. Со стороны предложения, по мере снижения цен, готовность продавать спотовые партии оставалась слабой, некоторые литиевые химические заводы удерживали цены и воздерживались от продаж. В целом рыночные запросы и фактические сделки были относительно активными.
17 часов назад
[SMM Flash] Albemarle завершила аукцион по сподуменовому концентрату Wodgina по цене 2307 долл. США/т CIF Китай
20 часов назад
[SMM Flash] Albemarle завершила аукцион по сподуменовому концентрату Wodgina по цене 2307 долл. США/т CIF Китай
Читать далее
[SMM Flash] Albemarle завершила аукцион по сподуменовому концентрату Wodgina по цене 2307 долл. США/т CIF Китай
[SMM Flash] Albemarle завершила аукцион по сподуменовому концентрату Wodgina по цене 2307 долл. США/т CIF Китай
SMM, 2 сентября: Albemarle завершила новый раунд тендера на сподуменовый концентрат со своего предприятия Wodgina. Объём тендера составил 15 840 сухих метрических тонн с допустимым отклонением ±10%. Итоговая цена сделки составила 2 307 долларов США за сухую метрическую тонну CIF Китай, в пересчёте на 6% Li₂O. Груз оценивается на условиях CIF порт Чжэньцзян, Китай, без учёта НДС. Условия оплаты — предоплата, средства должны быть получены до 8 сентября.
20 часов назад