Органічна батарея зберігає 93% ємності після тисяч циклів

Прорив у створенні 3D-органічного цинкового акумулятора забезпечує 40 000 циклів із збереженням 93% ємності.

Традиційні органічні батареї страждали через низьку стабільність і провідність, однак нова технологія на основі тривимірного полімерного каркаса подолала ці обмеження. Команда вчених із Китаю та Сінгапуру використала «3D молекулярну полімеризацію як потужну стратегію для подолання давніх бар’єрів у цинк-органічних батареях» (Chaobin He, Wenyong Lai, Qichong Zhang).

Ключем до успіху стала розробка полімеру HAT-TP, отриманого шляхом з’єднання гексаазатрінафтилену (HAT-CN) і гексаамінотріптіцену (THA-NH?), що сформували стабільну пористу структуру. Вона забезпечила високу напругу розряду — 1,32 В — та збереження 93,4% ємності після 40 000 циклів. За словами авторів, «здатність зберігати понад 90% ємності після 40 000 циклів — безпрецедентна в цій галузі».

Результати підтверджені електрохімічними тестами, спектроскопією (FT-IR, NMR), рентгенівською дифракцією (XRD) та електронною мікроскопією. Аналізи показали, що батарея функціонує через зворотній механізм ко-вставки Zn??/H?, забезпечуючи п’ятиелектронний перенос, що пояснює високу активність окисно-відновних процесів.

Енергетична щільність досягла 192,8 Вт·год/кг, що робить HAT-TP перспективною технологією для масштабованого, безпечного та екологічного зберігання енергії. Як підсумували дослідники, «це відкриває нові можливості для органічних матеріалів, які не лише переробляються, а й конкурують з неорганічними системами».