Nickel as a key element in the future energy

Abstract

В обзоре обсуждены комплекс свойств никеля и его роль как критически важного элемента для обеспечения уверенного перехода к новому технологическому укладу с отказом от ископаемого топлива в пользу передовых систем электрохимического хранения и преобразования энергии. Рассмотрены основные классы никельсодержащих материалов для положительных электродов (катодов) металл-ионных аккумуляторов, определено место никеля среди других 3d-металлов, используемых в индустрии электрохимического накопления энергии. Приведены основные методы и подходы к синтезу текущего и следующего поколений катодных материалов на основе слоистых никельсодержащих оксидов. Кристаллическая и электронная структуры этих материалов, в том числе их эволюция в процессе (де)интеркаляции катионов щелочного металла, рассмотрены в контексте изменения электрохимических свойств. Обсуждены наиболее острые проблемы, стоящие перед современным материаловедением на пути к коммерциализации и промышленному производству высокоемких никельсодержащих катодных материалов нового поколения. Обозначены перспективные направления дальнейшей разработки таких материалов.<br> Библиография — 252 ссылки.