Литиевые, натриевые и калиевые аккумуляторы с катодами из полимеров с гексаазатрифениленовыми или имидными фрагментами

Работа посвящена органическим катодным материалам для аккумуляторов, использующих ионы щелочных металлов в качестве носителей заряда. Целью является разработка материалов, обладающих следующим набором характеристик: высокие значения удельной емкости и энергоемкости; высокая эксплуатационная стабильность; быстрая кинетика восстановления-окисления материалов; возможность получения материалов простыми и масштабируемыми методами из коммерчески доступных реагентов. Объект исследования: поли(гексаазатринафтилен), полиимиды с m- и n-фениленовыми фрагментами. Получены и исследованы органические катодные материалы, содержащие гексаазатрифениленовые или ароматические имидные фрагменты. Материалы обладают набором привлекательных характеристик, таких как высокие удельные емкости, стабильность и способность к быстрому заряду-разряду в литиевых, натриевых и калиевых аккумуляторах. Для полиимидов установлены связи между структурными особенностями и электрохимическими свойствами. Для поли(гексаазатринафтилена) показано, что характеристики сильно зависят от используемого электролита, что связано с природой SEI, образующихся на поверхности катодов. Полученные результаты могут служить основой для создания аккумуляторов нового поколения с катодами на органической основе, сочетающих такие достоинства, как отсутствие редких и токсичных элементов, высокая удельная емкость, способность к быстрому заряду-разряду и высокая эксплуатационная стабильность.