Создание электрохимических энергозапасающих устройств является важной направлением развития. Их компонентами являются электроды, накапливающие заряд, и электролиты, обеспечивающие ионный транспорт. Дизайн новых безопасных, экологичных и дешёвых электролитов и активных материалов является важной задачей для развития отрасли.
Органические электролиты обеспечивают возможность создания аккумуляторов и суперконденсаторов с высоким рабочим напряжением и запасаемой энергией. Однако органические растворители в их составе не являются ни экологичными, ни безопасными. Поэтому предпринимаются попытки создания различных альтернативных электролитов на водной основе, в том числе сверхконцентрированных электролитов, которые позволяют миновать недостатки как традиционных водных электролитов, так и органических.
Неорганические материалы, традиционно использующиеся во всех типах аккумуляторов, содержат тяжелые металлы, требуют высокотемпературных методик синтеза для производства и сложных условий утилизации, и потому не удовлетворяют существующим запросам на экологичность и энергоэффективность производства аккумуляторов. В связи с этим стремительно развивается направление исследований, связанное с использованием в аккумуляторах органических электродных материалов, призванных заменить неорганические в ряде ниш, таких как гибкие и носимые устройства. Использование органических материалов исключает ряд проблем как использования, так и утилизации.
В данном проекте мы изучим возможность создания энергозапасающих устройств, объединяющих органические электродные материалы и сверхконцентрированные электролиты. Несмотря на кажущуюся перспективность такой комбинации, подобные системы практически не изучены. Основной задачей данного проекта мы ставим демонстрацию возможности сочетания органического электродного материала и сверхконцентрированного электролита как компонентов аккумуляторов. Сопутствующие задачи включают в себя дизайн как электролитов, так и электродных материалов, а также достижение наилучших функциональных характеристик устройств, включая удельную ёмкость и энергию, циклическую стабильность и скорость перезарядки. В результате выполнения проекта будет открыто новое направление создания эффективных и безопасных энергозапасающих устройств.