Российские ученые предложили новый способ создания дешевых и функциональных аккумуляторов. Оказалось, что эффективность устройств можно повысить, заменив неорганические материалы на органические аналоги.
По одному из прогнозов, к 2030 году электромобили займут 58% рынка легковых машин. Окончательному переходу на электродвигатели пока мешают небольшая дальность пробега, высокие цены и продолжительное время зарядки аккумулятора. Все эти вызовы связаны с недостатками батарей электромобилей.
Самые важные части любого аккумулятора — электролит, содержащий ионы металлов, а также анод и катод. Сегодня одни из самых распространенных аккумуляторов — литий-ионные, они активно используются в качестве источников и накопителей энергии. При этом у них есть ряд недостатков, например, невозможность разряжать и заряжать устройство без ущерба для работоспособности. К тому же, редкость лития не позволяет удешевить производство таких аккумуляторов.
Коллектив ученых из Уральского федерального университета, Сколковского института науки и технологий, а также Российского химико-технологического университета решили заменить неорганические материалы в конструкции аккумуляторов на органические.
Испытав в качестве катода новый синтетический полимер на основе азотсодержащего соединения дигидрофеназина, исследователи поняли, что так можно достичь рекордно высоких характеристик аккумуляторов. Массовое производство нового типа устройств должно оказаться значительно дешевле, а использование полимера показало стабильность во время зарядки и разрядки.
По оценке экспертов Имперского колледжа Лондона и Carbon Trust, новые решения в области хранения энергии помогут Великобритании сэкономить от 17 до 40 млрд фунтов к 2050 году. Очевидно, что инвестиции в разработку новых типов аккумуляторов могли бы принести большой экономический эффект и в России.
Илья Кабанов, научный обозреватель Тайги.инфо (science@taygainfo.ru)
