В Санкт-Петербурге химики СПбГУ разрабатывают новый класс аккумуляторов

Аккумуляторы, которые согреют в мороз. Химики петербургского государственного университета ведут поиск материалов для нового класса литиевых аккумуляторов. Один из перспективных вариантов их использования связан с Арктикой. Виталий Зуев побывал в лаборатории разработчиков и узнал, попадут ли такие аккумуляторы в каждый мобильный.

Петербургские химики разрабатывают материал для создания нового класса литий-кремниевых аккумуляторов повышенной ёмкости и высоких токов разрядки. В большинстве нынешних при зарядке литий накапливается в графите, более эффективно вместо графита использовать кремний. В петербургском университете предложили пойти дальше. Темплатный электрохимический синтез учёные применяли и раньше, но для других целей, например, создания костных имплантов. Аккумулятор здесь создают так: при помощи особого геля мельчайшими каплями осаждают металл микронных размеров, а уже на нем осаждают кремний размерами около 100 нанометров. Окончательных результатов ещё не получили, но первичные эксперименты уже есть.

Андрей Арбенин – ст. научный сотрудник СПбГУ, к. х. н.: «Мы создаём первое это окна диффузии, которые позволяют литию проходить до самого основания, вот этой щёточной структуры. Второе отличие, что мы применяем токосъёмники, которые обладают большей удельной проводимостью. И вот благодаря комбинации этих свойств мы надеемся получить новый литиевый аккумулятор».

Говорят, ёмкость у него будет такая же, как у кремниевых сегодня, а вот токи зарядки-разрядки вырастут. Такие аккумуляторы пригодятся там, где работают электродвигатели, например, в беспилотниках. Ещё один необычный вариант использования подойдёт для Севера.

Андрей Арбенин – ст. научный сотрудник СПбГУ, к. х. н.: «Совмещение низкой удельной массы аккумулятора, большой плотности тока и большой ёмкости, как раз позволит создавать некие системы обогрева сотрудников, работающих в Арктике. Системы, которые будут повторять тело, и обогревать в каждой точке. В принципе подобные системы, только охлаждающие применяются же в космосе».

Согреться в аккумуляторном костюме можно будет не раньше чем через несколько лет – это всё-таки не близкая перспектива. Также учёные прогнозируют, что литий-кремниевые аккумуляторы в принципе заменят уже существующие источники энергии в разных носимых устройствах.

Павел Морозов – ведущий инженер СПбГУ, к. х. н.: «Аккумуляторы, которые разрабатываются, будут походить на такую же банку, но они будут отличаться в принципе больше ёмкостью. Но в принципе на базе данной технологии можно будет сделать такую банку раза в два, по крайней мере, меньше».

А вот пожарную безопасность литиевых аккумуляторов вряд ли удастся принципиально улучшить. Этапы создания нового аккумулятора технологически уже доступны хотя бы в лаборатории, после завершения разработки останется лишь внедрить их в промышленности.