Projekt: Design of new pyrene-4,5,9,10-tetraone-based heterocyclic derivatives as high-capacity organic cathode materials: a density functional theory study

Akumulatory litowo-jonowe są szeroko stosowane ze względu na ich wysoką gęstość energii, co oznacza, że są w stanie przechowywać duże ilości energii na jednostkę masy. Składają się one z grafitowej anody litowej i mieszanych tlenków metali ciężkich jako katody. Jednak eksploatacja tych materiałów na dużą skalę może być szkodliwa dla środowiska. Katody organiczne oferują bardziej ekologiczną alternatywę, ale mają niższą gęstość energii. Zbadałem pireno-4,5,9,10-tetraon (PTO), jeden z najbardziej obiecujących materiałów w swojej klasie. Zaprojektowałem nowe pochodne PTO przy użyciu metod kwantowych i innowacyjnego podejścia do modyfikacji struktury pierścienia i zbadałem właściwości 20 takich materiałów. Najlepszy z nich wykazuje o 70% wyższą gęstość energii niż PTO. Może to posłużyć jako podstawa do stworzenia nowej generacji ekologicznych baterii.