В журнале ChemSusChem (ИФ 7.226) опубликована статья сотрудников Института Грайфер Е.Д., Козловой М.Н., Артемкиной С.Б., Федорова В.Е., иллюстрация к статье вынесена на обложку журнала.

«Anionic Redox Chemistry in Polysulfide Electrode Materials for Rechargeable Batteries», Grayfer E. D., Pazhetnov E. M., Kozlova M. N., Artemkina S. B. and Fedorov V. E.  // ChemSusChem 2017, DOI: 10.1002/cssc.201701709. Посмотреть статью

Работа катодов в классических литий-ионных аккумуляторах основывается на механизме обратимой интеркаляции ионов лития в материал электрода, сопровождающейся окислительно-восстановительными превращениями катионов металлов, такими как Co³⁺/Co⁴⁺ в LiCoO₂. Однако в настоящее время установлено, что во многих электродных материалах нового поколения обратимые окислительно-восстановительные превращения происходят и в анионных группах. Такой процесс характерен для материалов ковалентной природы, например, для фосфидов и халькогенидов. В представленной статье-концепции мы хотели бы обратить внимание читателей на эту новую идею, в особенности, в применении к полисульфидам переходных металлов, таким как FeS₂, VS₄, TiS₃, NbS₃, TiS₄, MoS₃, и т.д. В электродах на основе этих материалов ключевую роль играют превращения дисульфидных групп (S−S)²⁻↔2 S²⁻. Исследование и лучшее понимание химии анионных окислительно-восстановительных процессов в электродах являются важными шагами для создания новых усовершенствованных материалов для аккумуляторов и других энергетических применений.

Иллюстрация изображает едущий по дороге гипотетический электромобиль будущего, питающийся от Li-ионных аккумуляторов на основе полисульфидов переходных металлов. Основное отличие полисульфидных электродов состоит в их механизме действия, включающем превращения в анионной группе (S-S)^2-, которые схематически представлены на рулевом колесе автомобиля. В качестве примера катодного материала, на приборной панели показан участок структуры VS₄ (атомы S – желтый цвет, атомы V – голубой, связи S-S – розовый). Горы на заднем плане «состоят» из фрагментов микроструктур TaS₃ и NbS₃, в качестве символа широких возможностей, которые открывает богатое семейство полисульфидов для хранения и превращения энергии.