보다 친환경적인 에너지원으로의 전환으로 인해 재충전 가능한 리튬 이온 배터리에 대한 수요가 급증하고 있습니다.그러나 음극에는 일반적으로 추출 시 환경적, 사회적 비용이 많이 드는 금속인 코발트가 포함되어 있습니다.이제 연구진은ACS 중앙과학리튬 이온 배터리 성능을 저하시키지 않으면서 코발트 및 기타 희귀하고 독성이 있는 금속을 대체할 수 있는 지구에 풍부한 탄소 기반 양극 재료를 평가한 보고서입니다.

오늘날 리튬 이온 배터리는 휴대폰에서 노트북, 전기 자동차에 이르기까지 모든 것에 전력을 공급합니다.에너지 생산으로의 글로벌 전환을 실현하는 데 제한 요소 중 하나재생 가능한 자원특히 휘발유 자동차에서 자동차로의 전환을 위해전기 자동차2차전지 양극재 제조에 사용되는 코발트, 니켈, 마그네슘 등 금속의 희소성과 채굴 난이도 때문이다.

이전 연구자들은 유기황 및카르보닐 화합물하지만 그 프로토타입은에너지 출력기존 리튬이온 배터리의 안정성.

그래서 Mircea Dincä와 그의 동료들은 다른 탄소 기반 음극 소재가 더 성공적일 수 있는지 알아보고 싶었습니다.그들은 비스-테트라아미노벤조퀴논(TAQ)에서 가치 있는 후보를 찾았을 수도 있습니다.TAQ 분자는 전통적인 코발트 기반 음극 성능과 잠재적으로 경쟁할 수 있는 층형 고체 구조를 형성합니다.

슈퍼커패시터 재료로서 TAQ의 효율성을 보여준 이전 연구를 바탕으로 Dincä 팀은 리튬 이온 배터리용 음극에서 화합물을 테스트했습니다.순환 안정성을 개선하고 음극의 스테인리스강 집전체에 대한 TAQ 접착력을 높이기 위해 TAQ 음극에 셀룰로오스 및 고무 함유 재료를 추가했습니다.

연구진의 개념 증명 시연에서 새로운 복합 음극은 2,000회 이상 안전하게 순환했으며, 대부분의 코발트 기반 음극보다 더 높은 에너지 밀도를 전달했으며, 6분 만에 충전-방전이 완료되었습니다.

TAQ 기반 음극은 시장에 출시되기 전에 추가 테스트가 필요하지만 연구원들은 재생 가능 에너지 미래로의 글로벌 전환을 가속화하는 데 필요한 고에너지, 오래 지속 및 고속 충전 배터리를 사용할 수 있을 것이라고 낙관하고 있습니다.코발트와 니켈이 들어있지 않습니다.