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    Cientistas desvendam os princípios de trabalho de um material promissor para baterias de carregamento rápido

    (a) Fórmulas da molécula BTA e NiBTA e (b) estrutura eletrônica do NiBTA. A estrutura eletrônica é dividida em sistemas σ e π. O sistema π é ainda decomposto em LMOs de blocos de Ni e BTA. A densidade de pares isolados de Ni (LPs) é excluída do DOS (σ). Ni LMOs são rotulados por polinômios harmônicos correspondentes à simetria orbital, rótulos 3d e 4p são adicionados para maior clareza. Os elétrons nos diagramas BTA e Ni são mostrados como pontos. Os pontos vermelhos correspondem aos elétrons do BTA que estão ausentes nas porções de ligante do NiBTA. Os orbitais 3dXY, 4s, 4pX e 4pY de Ni são altamente misturados com outros orbitais em bandas σ e não são mostrados aqui. Crédito:Ciência Química (2022). DOI:10.1039/D2SC03127B

    Os pesquisadores da Skoltech, com a ajuda de seus colegas da Universidade Estadual de Moscou, revelaram os mecanismos de armazenamento de carga do NiBTA – um material recentemente descoberto que pode permitir baterias avançadas de carregamento rápido. Seu relatório é publicado em Chemical Science .
    As baterias de carregamento rápido são necessárias para muitas aplicações, como veículos elétricos que sofrem do problema de "ansiedade de autonomia". No entanto, os materiais modernos de ânodos de bateria são inadequados para carregamento rápido confiável ou oferecem apenas densidade de energia moderada. Isso motiva os cientistas a procurar novos materiais que tenham maiores capacidades e possam operar com segurança em condições de carregamento rápido.

    Recentemente, pesquisadores propuseram o NiBTA, um novo material anódico promissor que é um polímero de coordenação à base de níquel derivado da benzenotetramina. No entanto, ainda não está claro como o NiBTA é carregado e descarregado nas baterias. Diferentes grupos de pesquisa propuseram mecanismos inteiramente diferentes, principalmente porque os dados eram muito ambíguos para fornecer conclusões confiáveis. No novo trabalho, os cientistas da Skoltech usaram uma combinação de métodos avançados para obter informações sobre o comportamento do NiBTA em baterias à base de lítio, sódio e potássio.

    "A beleza deste trabalho é reunir várias técnicas, tanto experimentais quanto teóricas", disse o primeiro autor do estudo, o professor Roman Kapaev, da Skoltech. “Isso ajudou a obter resultados confiáveis ​​porque cada método fornece apenas uma parte da imagem. o primeiro a aplicar uma abordagem tão rigorosa para esta classe de compostos. Este estudo lança luz sobre a química redox de polímeros de coordenação, que pode ser útil para muitas aplicações." + Explorar mais

    Cientistas encontram uma maneira de criar baterias de longa duração e carregamento rápido




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