Литий-воздушные аккумуляторы рассматриваются как перспективные системы хранения энергии вследствие высокой теоретической удельной энергии (11429 Вт·ч·кг,^-1), сопоставимой с удельной энергией бензина. Однако практическое использование литий-воздушных аккумуляторов ограничено медленной кинетикой реакции восстановления кислорода (РВК), вследствие чего реакция протекает с высоким перенапряжением, а для повышения эффективности устройства требуется использование катализаторов [1]. Основные результаты данной работы:

1. Предложен новый катализатор РВК на основе сополимера, состоящего из полимерного комплекса кобальта поли-N,N'-этилен-бис(3-метоксисалицилидениминато)кобальт(II) (поли-Co(3-MeOSalen)) и поли-3,4-этилендиокситиофена (PEDOT).
2. Показано, что кобальт-содержащий электроактивный полимер выступает в качестве эффективного катализатора РВК, в то время как полимерные цепи PEDOT способствуют быстрому транспорту заряда между кобальтовыми редокс-центрами.
3. Применение полимерного катализатора на 25% увеличивает разрядную емкость по сравнению с электродом без катализатора (на основе углеродной бумаги Toray060) в составе макета литий-воздушного аккумулятора (Рис. 1).
4. Разработанная методика модификации открывает новые возможности увеличения эффективности литий-воздушных аккумуляторов и топливных элементов за счет применения полимеров с различными металлоцентрами.

Публикации

1. [1] Julia A. Polozhentseva, Maria V. Novozhilova, Increasing catalytic efficiency of cobalt centers in oxygen reduction reaction - Evidence from cobalt with salen ligands polymer complex, Electrochimica Acta, Volume 508, 2024, 145217.