В Научно-практическом центре НАН Беларуси по материаловедению разрабатывают батареи, которые, возможно, окажутся способны перевернуть рынок электромобилей. Что уже достигнуто в этой сфере, рассказал портал mlyn.by.
Фото: архив av.by
Весь мир сегодня зависит от литийионных аккумуляторов Китая. Однако литий — металл дорогой, дефицитный и исчерпаемый. В НПЦ решили создать альтернативу — натрийграфеновые накопители энергии.
Натрий — ближайший сосед лития по таблице Менделеева, но его запасы в природе в тысячи раз больше, а стоимость — гораздо ниже.
Ключевым же компонентом новой батареи стал графен — модификация углерода толщиной в один атом. Белорусские учёные разработали собственный метод получения графеноподобного материала — быстрый, дешёвый и экологически чистый, в отличие от традиционных химических методов, используемых в КНР.
Фото: mlyn.by
Результаты испытаний первых прототипов натрийграфеновых ячеек показали, что полученный продукт лидирует:
- по температурной стойкости. Натриевые батареи работают в диапазоне от −40 до +40 °C. Литиевые же требуют громоздких систем подогрева зимой и охлаждения летом, которые «съедают» до половины веса и полезной нагрузки аккумулятора;
- по живучести. В ходе тестов белорусская ячейка выдержала 84 полных цикла заряда-разряда в непрерывном режиме (27 суток). Падение ёмкости составило всего 2%, тогда как у литиевых аналогов оно могло бы достичь 10—15%. Во время испытаний проявилось любопытное обстоятельство: на первых 20 циклах ёмкость батареи даже росла;
- по показателям ёмкости. Учёные уже добились этих показателей у анодного материала на уровне 350—370 мА⋅ч/г, что соответствует значениям качественных литиевых батарей.
В настоящее время работа над аккумулятором переходит в стадию предсерийного производства. Создание таких ячеек требует стерильной чистоты и отсутствия влаги, поэтому сборка ведётся в перчаточных боксах в среде аргона, где содержание воды и кислорода не превышает миллионной доли процента. В планах — масштабирование технологии. Потенциальной площадкой для производства компонентов рассматривается ОАО «СветлогорскХимволокно».
Ставится амбициозная цель — оснастить отечественные электромобили и электробусы батареями нового типа, которые будут дешевле, безопаснее и долговечнее литиевых.