Химики из МГУ разработали новый способ синтеза катодного материала, который обеспечит безопасную работу устройства в режиме быстрого заряда (за 30-60 секунд до 75%) и разряда с выдачей высокой мощности и плотности тока. Эта разработка может быть востребована во множестве направлений инновационной промышленности, включая робототехнику, БПЛА и электромобили.
Разработка систем хранения энергии в настоящее время является одной из важных задач науки и техники. Это связано с массовым распространением автономных устройств (бытовой электроники), а также массовой электрификацией традиционных рынков сгораемого топлива — автомобилей, автобусов, мотоциклов и даже экспериментальных самолётов на электротяге.
Несколько стартапов уже заявили о создании летающих автомобилей и платформ для частного пользования. Огромная индустрия беспилотных летательных аппаратов также использует аккумуляторы как один из основных источников энергии. Важно отметить, что некоторые страны заявили о своих планах вывести из использования автомобильную технику на сгораемом топливе в ближайшие десятилетия, а в Норвегии Tesla является одной из самых продаваемых автомобильных марок (кстати, именно там открылась крупнейшая в мире станция зарядки для электрокаров).
Кроме энергетических и мощностных характеристик крайне важной особенностью является безопасность работы, а также возможность быстрого заряда. Сегодня автомобиль Tesla заряжается за 6 часов, в режиме быстрого заряда — за 3 часа, установки supercharger позволяют зарядить 80% за 30 минут, в то время как заправка бензином занимает считанные минуты.
Группа химиков из МГУ под руководством Евгения Антипова взяла за основу известный катодный материал литий железофосфат (LiFePO4). Основные минусы данного материала — относительно низкая энергоёмкость, низкая электронная и ионная проводимость. Но есть и плюсы: очень высокая стабильность в работе, безопасность и долговечность. Для решения указанных проблем был разработан инновационный синтез, представляющий собой выращивание маленьких кристаллов заданной ориентации из раствора с органическим растворителем.
"Сольвотермальный синтез — это очень гибкий инструмент для синтеза неорганических материалов. Основным преимуществом это метода является возможность влиять на фазовый состав, размер частиц, морфологию и другие характеристики с помощью различных параметров — температуры, давления, концентрации", — рассказывает один из авторов проекта Василий Суманов.
Полученный на выходе материал может быть заряжен за 30-60 секунд на 75-80% без рисков для безопасности, что открывает новые возможности для автономных устройств, ведь именно длительное время заряда зачастую вызывает основные неудобства при использовании устройств с аккумуляторами. Кроме того, материал хорошо работает в высокомощном режиме, что позволяет применять его в различных отраслях автомобилестроения, БПЛА и робототехники.
Кстати, продукцией на основе данной разработки уже заинтересовался целый ряд крупных компаний из "гражданских" отраслей, а также организации, входящие в ВПК РФ.
Комментарии
Овец будет рад)
Сложно сказать. Не факт, что проблема деградации ушла. Но если мы и будем ездить на электромобилях, то не на теслах, а на наших. Причём скорее всего это будут гибриды. С маленьким дырчиком для подзарядки во время остановки машины. То есть произойдет выворот гибридов наизнанку к нынешним.
Будем ездить на газу. Путин об этом недвусмысленно прямо сказал.
Наши города невозможно оборудовать достаточным количеством зарядочных мест. Это умопомрачительные затраты. Да и неудобно это - электромобиль. Ежедневные зарядки, проблемы зимой. В России это ни к чему.
Почему-то умалчивается такой параметр, как долговечность аккума.И обычные аккумы могут быстро заряжаться,но также быстро и деградировать.
Это всё слова.Сколько циклов выдержит аккум при снижении емкости до 80% от номинала?Сколько будет стоить кВт*час емкости?Таких заяв я уже видел десятки по всему миру,только результатов пока кот наплакал.
Забавно, уж кто кто, а вы-то, как самый активный "зелёный бес" АШа, должны радоваться этой новинке.
Ан нет, опять всё не так и не эдак.
Видимо проблема не в зелёной энергетике, а всё таки в России? Всё что у нас делают - зло, всё, что на западе - добро?
Махровенький зелёный русофобчек....
Наоборот,буду очень рад,если всё у них получится.Но из представленной информации пока рано делать оптимистические выводы.Оптимист -это плохо информированный пессимист.
Теперь пусть придумают, где можно взять столько электроэнергии для множества аккумуляторов, особенно автомобильных.
Справедливости ради, небольшое количество электромобилей наши генерирующие мощности вполне потянут.
Особенно если грамотно это дело организовать. Например построить зарядочные станции и заряжать авто в ночное время, когда есть много свободных мощностей или даже избыток генерации.
Какие-нибудь такси, думаю, вполне можно так же оптимизировать по энергопотреблению.
Будет геморрой с созданием инфраструктуры зарядочных станций, рассчитаных на большие токи зарядки и большие скачки нагрузки. К каждой зарядочной станции надо пробрасывать толстый кабель и ставить там аккумуляторы, сглаживающие потребление. Не считая строительства дополнительных электростанций. Ни о какой зарядке около своего дома говорить пока не приходится.
Нано-солнцепанели Хевела, выпускаемые в РФ, летом помогут, если их раздавать в лизинг.
Или солнечная черепица (импорт).
Ну для телефона сойдёт, а вот для электроавто? Это надо увеличивать зарядный ток ещё на порядко, при том, что 4.5-часовая зарядка для Теслы уже подразумевает переделку электропроводки. А с учётом нелинейности зависимости зарядки от времени зарядка до 100% потребует опять же десятков минут. И к чему приведёт постоянный недозаряд батарей? Так что, пока не будет нормальных ёмких батарей, чтобы хотя бы 1000 км проезжать с включённой печкой и музыкой - это как Ламбада - пока не лягут, ничего не получится.
Хорошая тема для.мобильных устройств и авто - ГИБРИДОВ. Но источником энергии для авто останутся бензин, газ, спирт и т.п.
Основа основ железофосфатов лития это их относительная дешевизна + безопасность. Любые дополнительные фенечки вроде "ориентированных кристаллов" делают дороже. С батареями на железофосфатов проще и лучше просто брать две - одна заряжается, вторая в работе. И не париться.
....На счёт неполного заряда.Литий-ионные лучше всего сохраняются при заряде вблизи 50%. Чем шире колебания заряд-разряд от 50%, тем выше износ аккумулятора. Справедливо ли это для лиферов - хрен его знает.