Учёные Академгородка разрабатывают ёмкие и долговечные аккумуляторы. Во всем мире разработчики пытаются заменить литий ─ основной элемент мобильных источников тока. Как справились с задачей сибиряки, и какая особенность работы новых батареек?
Большинство техники, такие как ноутбуки, смартфоны, планшеты, электродрели, электромобили, работают на литий-ионных аккумуляторах. Данный тип зарядных устройств на мировом рынке составляет десятки миллиардов долларов и продолжает расти. Так же возрастает спрос на литий ─ дорогой и не очень распространённый в мире металл. В данный момент учёные подбирают ему замену.
Заменить литий возможно только подобным металлом с соответствующими химическими свойствами, такой элемент – натрий, один из самых распространённых в земной коре элементов. Стоимость намного дешевле. Но существует сложный аспект. Основной компонент любых аккумуляторов является углеродный материал. В работе непосредственно с литием сочетается графит. Однако натрий к нему не подходит. Так как являются разными не сопоставимыми элементами.
В графите между слоями есть пространство, в котором закладывали литий, но с натрием так не получается. Связано это с его строением и большим размером. Объяснила научный сотрудник института неорганической химии СО РАН Светлана Столярова.
Графит смогли заменить химики из новосибирска, разработав вид углеродного материала с наночастицами азота. Материал выглядит как сажа, имеющий пористую структуру как соты. Где и находится натрий. Основная задача ученых ─ сделать разработку конкурентноспособной. Достижение учёных в разработке новых емких аккомуляторов смогло превзойти литий-ионные виды.
Разработчики достигли ёмкости, сопоставимые с литий-ионными аккумуляторами, ─ 300 миллиампер в час на один грамм. Сообщила Старший научный сотрудник лаборатории физикохимии наноматериалов Института неорганической химии СО РАН Юлия Федосеева.
В настоящее время проводят тестирование. Время работы каждого образца тестируют на специальном стенде. Батарейки заряжают и разряжают большое количество раз. Для того чтобы из различных модификаций аккумуляторов определить самый ёмкий и долговечный. В данный момент идет процесс доработки и улучшения аккамуляторов.