Ваш регион:
^
Лента новостей
Разделы сайта
Все новости
Новости Поиск Темы
ОК
Применить фильтр
Вы можете фильтровать ленту,
выбирая только интересные
вам разделы.
Идёт загрузка

Петербургские ученые создали безопасный аналог литий-ионных батарей

27 февраля 2017, 23:25 UTC+3 САНКТ-ПЕТЕРБУРГ /Корр. ТАСС, Наталия Михальченко

Созданный на основе новой технологии аккумулятор выдерживает более 10 тысяч циклов зарядки-разрядки без потери емкости, работает при температурах от 50 до минус 50 градусов

Поделиться
Материал из 1 страницы

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 27 февраля. /Корр. ТАСС Наталия Михальченко/. Петербургские ученые разработали новую технологию производства аккумуляторов, у которых не будет недостатков литий-ионных батарей. Новые источники энергии экологичны, не взрываются ни при каких нагрузках, заряжаются за одну минуту и не теряют емкость после 10 тысяч циклов подзарядки. Об этом сообщил ТАСС один из разработчиков Александр Атращенко, советник проректора по научной работе Университета ИТМО.

"Мы создали новый электродный материал с рекордными характеристиками по энергетической емкости, а также заменили активный металл - литий - на твердый электролит. Это позволило увеличить скорость зарядки нового суперконденсатора (накопителя энергии аккумулятора) до одной минуты, количество циклов зарядки-разрядки без потери его емкости - до более 10 тысяч циклов и обеспечить безопасность при эксплуатации и утилизации", - рассказал он.

Директор Института телекоммуникаций Сергей Присяжнюк сказал, что поиск нового материала для суперконденсаторов - это "очень актуальная научная задача". "Ее пытались решить ученые Физико-технического института им. А. Ф. Йоффе и их американские коллеги, исследуя свойства нанотрубок, но пока создать аккумулятор эффективнее литий-ионной батареи ни у одной из групп не получилось", - сказал он, выразив надежду на то, что новая попытка будет успешной.

Зачем заменять литий

По словам Атращенко, активность лития ведет к тому, что аккумулятор от мобильного телефона, выброшенный вместе с бытовым мусором и попавший на свалку, загрязняет до 15 кубометров грунта. Кроме того, производство литий-ионных батарей достигло предельных технических решений. "Это означает, что еще сильнее уменьшить занимаемый аккумулятором объем при сохранении параметров работы устройства уже не получается", - пояснил Атращенко.

Он проиллюстрировал этот тезис опытом компании Samsung, вынужденной отозвать серию телефонов, так как уменьшение толщины аккумуляторов снизило их конструкционную прочность и "аккумуляторы начали разрушаться при небольшой ударной нагрузке, например при падении".

Литий-ионные батареи, как показывают и лабораторные, и натурные испытания, уже после 1 тысяч циклов зарядки сохраняют лишь 70% своей исходной мощности, и это сдерживает развитие многих технических устройств, где используются аккумуляторы, - элетротранспорта, беспилотников. Кроме того, литий-ионные батареи хорошо работают только в ограниченном диапазоне температур. "При минус 10 градусах Цельсия начинают быстро разряжаться (оптимальная температура работы - 20 градусов), а при минус 50, как в Якутии, не работают вовсе", - сказал собеседник агентства.

Физика вместо химии

"В нашей разработке химический процесс при отдаче энергии отсутствует, так как это суперконденсатор. И это исключает "капризы" устройства при ударных и температурных нагрузках", - заметил Атращенко. Он рассказал, что на базе Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе РАН разработчики провели серию испытаний.

Результаты показали, что аккумулятор, созданный на основе новой технологии, выдерживает более 10 тысяч циклов зарядки-разрядки без потери емкости, работает при температурах от 50 до минус 50 градусов, выдерживает электрический ток в 20 раз больше эксплуатационного и не взрывается, и не горит при разрушении. "Электродный материал в основе имеет углерод, поэтому он безопасен для окружающей среды", - сказал разработчик.

Над чем предстоит поработать

Однако прямо сейчас обрушить рынок литий-ионных батарей петербургские ученые не смогут. Они еще не достигли большей емкости суперконденсатора, чем у литий-ионных батарей. "Мы достигли показателя емкости аккумулятора в 140-170 Вт*ч/кг, а у лучших литий-ионных батарей она достигает 250 Вт*ч/кг. Чтобы достичь и чуть превысить этот предел, нам нужно еще минимум полгода работы", - пояснил Атращенко.

Присяжнюк отметил, что важен вопрос стоимости материалов, способность длительно удерживать заряд. "Особенно важны для производителей беспилотных летательных аппаратов, да и всех устройств, работающих на аккумуляторах, массо-габаритные характеристики. Для беспилотников - это узкое место", - отметил Присяжнюк. Возглавляемый им институт совместно с Университетом ИТМО готовится развернуть производство беспилотных летательных аппаратов в наукограде Иннополис (город-спутник Петербурга Южный).

До полного завершения разработки технологии необходимо создать опытное производство.

"Мы не стремимся воплотить свою разработку в строительство завода. Мы хотим стать держателями технологии и продать ее либо многим компаниям, либо какой-то одной с полным выкупом интеллектуальной собственности. Затем на полученные деньги, а они во втором варианте будут на порядок больше, планируем начать разработку новой технологии в другой области", - поделился планами разработчик, уточнив, что в создание опытного производства необходимо будет вложить от $2,5 млн до $5 млн.

Главным преимуществом технологии Атращенко считает минимум изменений, которые должны будут внести в свои технологические линии потенциальные покупатели технологии. "Капитальные затраты всегда отталкивают заводы при решении вопроса о смене технологий производства, так как покупка нового оборудования, запуск и настройка - это огромные деньги. В нашем случае заменить придется намного меньше обычного", - пояснил он.

Заинтересованность промышленности

"Сейчас мы устанавливаем связи с промышленным партнером - "ЕвроСибЭнерго", который заинтересован в использовании технологии несколько под другим углом - в нивелировании импульсных колебаний в электросетях, а также планируем довести технологию до вида, удобного для приобретения крупным производством", - добавил Атращенко. Среди потенциальных интересантов он привел компанию Tesla, производящую электромобили или Apple. "Эти компании не раз публично заявляли, что ищут и готовы купить новые технологии. А нам есть что им предложить", - сказал он.

Руководитель департамента научно-технической деятельности АО "ЕвроСибЭнерго" Анна Коротченкова сообщила ТАСС что "для "ЕвроСибЭнерго" суперконденсатор представляет потенциальный интерес для использования сразу в нескольких направлениях: для стабилизации импульсных колебаний в электросетях, как накопитель энергии, вырабатываемой солнечными панелями и ветрогенераторами, а также в качестве высокоэффективной быстрозарядной батареи электромобиля".

"ЕвроСибЭнерго" - крупнейшая частная российская энергетическая компания, включающая в себя предприятия, осуществляющие полный цикл производства - от добычи ресурсов и генерации энергии до ее передачи и распределения потребителям. "Компания активно инвестирует в модернизацию производства и новые разработки, направленные не только на увеличение производительности и надежности энергоснабжения, но и на развитие альтернативных источников энергии, преобразователей и накопителей", - сказала Коротченкова.

История проекта

Поиск новой технологии создания аккумуляторов для мобильных телефонов, беспилотников, электротранспорта идет уже полтора десятка лет. Два года назад за это взялись коллеги Атращенко и он сам. "Вначале мы вкладывали в исследования свои деньги, затем получили средства "Фонда содействия инновациям" - 2 млн руб. Сейчас находимся в активной фазе поиска венчурных инвестиций в размере до $500 тысяч.

Разработчики также прошли через крупнейший стартап-акселератор России и Восточной Европы GenerationS, с помощью которого уточнили свою ориентацию на рынке.

"Мы стремимся развиваться на рынках будущего, хотим торговать не железом, а технологиями. В России это еще мало кто делает, на Западе эти инструменты используются активнее. Однако Национальная технологическая инициатива (НТИ) нацеливает нас именно на это", - сказал Атращенко, уточнив, что разработка технологии полностью подходит под дорожную карту ЭнерджиНет НТИ.

Стартап-акселераторы GenerationS проводятся с 2013 года АО "Российская венчурная компания". Индустриальными партнерами GenerationS ежегодно становятся более 20 российских корпораций, в интересах которых проводится отбор и акселерация стартапов. В 2016 году на участие в GenerationS подано 4237 заявок из 30 стран мира. Призовой фонд GenerationS-2016 составит 15 млн руб., общая стоимость призов от партнеров превысит 100 млн руб.

Показать еще
Поделиться
Новости smi2.ru
Новости smi2.ru
Загрузка...
Реклама
Новости партнеров
Реклама
источников много
ГЛАВНЫЙ ОДИН
Читайте ТАСС в Яндекс.Новости