+7 (777) 001 44 99
Қазақша
Русский
English
Ученые Назарбаев Университета создают литий-серные аккумуляторы, которые в будущем призваны заменить действующие литий-ионные. Новые аккумуляторы будут легче, в 10 раз более емкими, а также их можно будет применять в гибких гаджетах, передает корреспондент Tengrinews.kz.
Литий-серные (Li-S) аккумуляторы являются одной из самых многообещающих технологий следующего поколения, над их разработкой трудятся ученые по всему миру. Ассистент-профессор кафедры химической инженерии и технологии материалов Назарбаев Университета Алмагуль Ментбаева рассказала, в чем преимущество таких аккумуляторов и как далеко продвинулась группа исследователей НУ и National Laboratory Astana в их разработке.
Сера - нетоксичный и недорогой материал.
"Одна из разработок нашей исследовательской группы - литий-ионно-серные аккумуляторы, в которых исключается использование опасного металлического лития. Вместо него мы использовали литированные аноды из других материалов. При заряде-разряде аккумулятора с металлическим литием образуются дендриты - кристаллы в форме иглы, что может привести к короткому замыканию, и батарея может взорваться. Мы проводили трехлетние исследования и выяснили, что использование литированных электродов исключает образование дендритов, что значительно повышает безопасность батареи.
Сейчас мы продвинулись еще дальше в создании аккумуляторов нового поколения. В последних разработках мы исключаем использование жидкого электролита в аккумуляторе. Вместо этого разработан и используется гелеобразный полимерный материал. Это исключает опасность вытекания жидкости. Образование дендритов также уменьшается, и за счет этого значительно повышаются безопасность и эффективность работы нового аккумулятора", - рассказала Алмагуль.
Зачем казахстанцам роботы-учителя
Но безопасность - это еще не все.
"Li-S будут гораздо легче предыдущих систем, поскольку сера значительно легче. Там, где уменьшение массы аккумулятора важнее его объема, можно будет активно внедрять Li-S батареи. К примеру, в беспилотниках, самолетах, космических кораблях. Там можно устанавливать достаточно большие объекты, главное, чтобы они были легкими", - сообщила ученый.
Также, по ее словам, такие аккумуляторы можно будет делать гибкими для разрабатываемых сейчас гнущихся гаджетов - смартфонов и планшетов, а также для носимой электроники. Кроме того, такие аккумуляторы будут значительно дешевле, поскольку сера - недорогой и доступный материал.
"В нынешних аккумуляторах энергетическая емкость составляет около 200 миллиампер в час на грамм. У серы же емкость составляет 1700 миллиампер в час на грамм. По сравнению с нынешними аккумуляторами Li-S батареи будут в разы мощнее. С этой новой батареей ваш смартфон теоретически может неделю работать без подзарядки", - поделилась Алмагуль.
Для продолжения исследований казахстанским ученым нужно оборудование и реальные инвестиции.
Зарядка под асфальтом. Новую технологию для электрокаров тестируют в НУ
"Совершенствовать разработку, создавать большие прототипы, проводить тесты у нас нет возможности. Сейчас такие экспериментальные батарейки мы собираем в маленьких перчаточных боксах, заполненных аргоном. А на производствах есть целые сухие комнаты для такой работы. В других странах на такие исследования выделяют миллионы долларов. У нас отсутствует системная поддержка таких работ, а также нет серьезного оборудования. Кроме того, в стране нет производства литий-ионных батарей", - объяснила ученый.
При этом казахстанских исследователей сложности не останавливают. По словам Алмагуль, когда ученые достигнут цели и смогут доработать технологию, можно будет протестировать новые аккумуляторы в сотрудничестве с зарубежными партнерами на действующих заводах.
