Ученые синтезировали минералоподобные фосфаты для создания аккумуляторов
Новые минералоподобные фосфаты, перспективные для применения в качестве элементов аккумуляторных батарей, синтезировала группа ученых Московского государственного университета с коллегами, 5 мая сообщила пресс-служба МГУ.
Геологи и физики МГУ с коллегами создали искусственный минерал, у которого в каналах кристалла, структурой напоминающего природный минерал элленбергерит, помещены катионы никеля и натрия. Особенности такого строения делают такой материал безопасной и дешевой альтернативой широко используемым литий-никелевым аккумуляторам.
Результаты исследования приведены в статье «Нестехиометрические фосфаты типа элленбергерита: гидротермальный синтез, кристаллохимия и магнитное поведение», опубликованной в журнале Inorganic Chemistry.
В ней авторы приводят характеристики нового материала (Na, Ni)₀, ₆₄Ni₅, ₆₈(OH)₃(H₀, ₆₇PO₄)₄, которые показывают его высокую термостабильность и необычные магнитные свойства при температурах порядка -213 °С.
Магнитное упорядочение обусловлено обменными взаимодействиями между атомами никеля, формирующими каркас. При нагреве в атмосфере аргона до температур около 800 °С эти фосфаты трансформируются в структуру, подобную другому минералу — саркопсиду.
Также авторы работы показали, что при внедрении в широкие каналы гексагонального сечения катионов натрия, этот минералоподобный фосфат становится ионопроводящей системой.
Исследователи надеются, что на основе их разработки в дальнейшем удастся создать катодный материал, который станет экологически безопасной и дешевой альтернативой литий-ионным аккумуляторам.
