Ученые из Института электродвижения МФТИ, работающие над проектом «Сапфир-Д», разработали революционную технологию производства твердотельных аккумуляторов. Новые батареи не только не горят, но и обладают значительно большей удельной энергией по сравнению с современными аналогами. Серийное производство на мощностях завода «Металлион» запланировано уже на 2028 год, говорится на сайте Десятилетия науки и технологий в России.
Как поясняют разработчики, технология решает главные проблемы современных литий-ионных аккумуляторов, которые достигли предела энергоемкости и остаются пожароопасными из-за жидкого электролита. Российские ученые заменили его на квазитвердый и полностью переработали конструкцию электродов.
В основе разработки лежит полимер-керамическая мембрана, которая разделяет электроды, предотвращая короткое замыкание, но пропускает ионы лития. Для повышения эффективности ученые применили три ключевых решения. Они создали уникальный электролит с жидким пластификатором, который обеспечивает безопасность и высокую проводимость. Вместо хрупких поликристаллов был использован монокристаллический катод, что ускоряет зарядку и увеличивает срок службы. Кроме того, покрытие анода наночастицами серебра позволяет формировать стабильный слой лития, что повышает плотность энергии и снижает стоимость за счет отказа от толстой литиевой фольги.
Эксперименты на лабораторных образцах подтвердили заявленные характеристики: удельная энергия новых батарей существенно выше, чем у лучших серийных аналогов, а риск возгорания практически исключен. Благодаря своей безопасности и эффективности, новые батареи могут использоваться не только в электромобилях, беспилотниках и робототехнике, но и в стационарных накопителях энергии. Они способны стать ключевым элементом инфраструктуры солнечных и ветряных электростанций.
Первый этап проекта, включающий создание и испытания образцов, уже завершен. Сейчас команда переходит к разработке пилотного оборудования и масштабированию технологии для массового производства.
Ранее сибирские ученые создали материал с минимальным сроком разложения в почве. Подробности — в другом материале Hi-Tech Mail.