Ученые из Института химии твердого тела и механохимии СО РАН разрабатывают, изготавливают и тестируют твердые электролиты — вещества, обладающие высокой ионной проводимостью, несмотря на свою кристаллическую природу. В перспективе из них можно будет делать твердотельные аккумуляторы и суперконденсаторы, которые сейчас активно разрабатываются во всем мире. Новосибирск — один из трех крупнейших российских центров, где занимаются подобными исследованиями (еще два — в Черноголовке и на Урале). 

«Обычно мы привыкли к тому, что твердые вещества не являются проводниками ионов, — поясняет заведующий лабораторией неравновесных твердофазных систем ИХТТМ СО РАН доктор химических наук Николай Фавстович Уваров. — На самом деле, существуют такие каркасные структуры, в которых ионы могут двигаться быстрее, чем в жидкостях — эти соединения и являются твердыми электролитами».

Лаборатория оснащена оборудованием для исследования электрохимических и электрофизических характеристик твердых электролитов, а также прессом, который позволяет получать такие вещества в виде плотных керамик. «У нас есть приборы для изучения тонких явлений на границах раздела фаз, на границах зерен. В результате мы выбираем наиболее перспективные материалы, чтобы потом использовать их в твердотельных электрохимических устройствах», — комментирует Николай Уваров. Кстати, недавний лауреат Нобелевской премии по химии Джон Гуденаф также проводил исследования твердых электролитов и предложил некоторые из них с разными структурами. 

 

В таких боксах собираются твердые аккумуляторы 

   В таких боксах собираются твердые аккумуляторы

 

«Наша лаборатория специализируется на изучении композиционных твердых электролитов, — рассказывает Николай Уваров. — Например, мы берем электролит с низкой проводимостью, добавляем туда высокодисперсную добавку, спекаем — и получаем ионный проводник с хорошей проводимостью за счет того, что на границе раздела фаз образуются высокодефектные разупорядоченные состояния, обеспечивающие нужный нам эффект». 

Электролиты, которые разрабатывают ученые, можно использовать в различных приборах — например, твердотельных аккумуляторах. По словам Николая Уварова, пока такие устройства не только в России, но и во все мире находятся на стадии развития — тем не менее, им предрекают большое будущее. Применяются электролиты и в суперконденсаторах — работы в этом направлении также ведутся в лаборатории неравновесных твердофазных систем. 

Еще одна сфера, где работают ученые — создание анодных и катодных твердотельных материалов для электрохимических устройств.«Мы можем собирать пробные образцы аккумуляторов и смотреть, что получилось — для этого у нас есть специальные боксы, устройства для сборки и тестирования», — отмечает Николай Уваров.

В числе проектов, которые ведутся в лаборатории — создание литий-ионных аккумуляторов с анодами и катодами, разработанными учеными ИХТТМ СО РАН. «Мы используем полностью отечественное сырье, с начала и до конца, — подчеркивает Николай Уваров. — И по своим параметрам, расчетным и полученными нами предварительно, эти аккумуляторы будут лучше, чем некоторые зарубежные аналоги. Так, например, то, что компания Samsung планирует сделать в 2022 году, мы собираемся выполнить в 2020-м». 

 

«Наука в Сибири»

Фото Юлии Поздняковой

Источники

Сибирские ученые создают твердые электролиты
Наука в Сибири (sbras.info), 22/10/2019
Сибирские ученые создают твердые электролиты
Российская академия наук (ras.ru), 22/10/2019
Новосибирские ученые планируют обогнать Samsung
ГТРК Новосибирск, 22/10/2019
Новосибирск собирается обогнать Samsung в создании аккумуляторов будущего
Ndn.info, 22/10/2019
Сибирские ученые планируют опередить Samsung в создании новых аккумуляторов
ИА Regnum, 22/10/2019
Новосибирские ученые создают эффективные твердые электролиты
РИА Сибирь (ria-sibir.ru), 24/10/2019
Новосибирские ученые намерены обогнать Samsung в создании аккумуляторов
RuNews24 (runews24.ru), 25/10/2019
В РФ опережают Samsung по созданию аккумулятора нового поколения
Актуальные новости (actualnews.org), 25/10/2019
Новосибирские ученые намерены обогнать Samsung в создании аккумуляторов
Seldon.News (news.myseldon.com), 24/10/2019
Опередить Samsung: в России создают аккумулятор нового поколения
Экономическое обозрение (finobzor.ru), 24/10/2019
В России опережают Samsung в создании аккумулятора нового поколения
Политэксперт (politexpert.net), 24/10/2019
В России опережают Samsung в создании аккумулятора нового поколения
Горячая линия ДНР (dnr-hotline.ru), 24/10/2019
В России опережают Samsung в создании аккумулятора нового поколения
AsJust.ru, 24/10/2019
Ученые России сделали прорыв в создании аккумуляторов нового поколения
Newsland (newsland.com), 25/10/2019
Прорыв в сфере аккумуляторов: Россия опережает Samsung в создании батареи нового поколения
Око планеты (oko-planet.su), 25/10/2019
Прорыв в сфере аккумуляторов: Россия опережает Samsung в создании батареи нового поколения
SMIonline (so-l.ru), 25/10/2019

Похожие новости

  • 20/09/2017

    Ученые СО РАН установили, что в реакциях твердотельного синтеза может участвовать влага из воздуха

    ​Исследователи из Новосибирского государственного университета и Института химии твердого тела и механохимии СО РАН изучили влияние разных количеств воды на протекание механохимической реакции образования мономалоната глициния.
    967
  • 18/10/2016

    В Новосибирске начали применять золу с ТЭЦ-3 для ямочного ремонта дорог

    ​Первым по новой технологии отремонтировали участок дороги в Академгородке, чтобы просчитать экономический эффект использования золобетона, понять его отличие от традиционных материалов, а также исследовать прочность и морозоустойчивость в условиях реальной дорожной обстановки.
    1663
  • 31/03/2017

    Дороги Новосибирска могут начать ремонтировать золобетоном

    Новосибирские дорожники ожидают результатов эксперимента по ремонту магистралей так называемым золобетоном. Как пережило зиму дорожное покрытие из нового стройматериала, уложенное в октябре прошлого года на экспериментальный участок, станет ясно сразу же, как сойдет снег.
    1074
  • 14/03/2019

    Как реализовать возможности российского рынка многокомпонентных материалов

    ​Недавняя новость о том, что из-за международных санкций российские авиастроители не смогут получать из США компоненты, необходимые для выпуска отечественного лайнера МС-21, вызвала бурное обсуждение, так или иначе связанное с проблемой преодоления зависимости от импорта.
    434
  • 21/10/2019

    Как делают науку в Сибири

    Чем живет сибирская наука? Обычно мы слышим об ученых либо в связи с прорывными и особо интересными открытиями. Либо благодаря созданию новых научных объектов, таких как ЦКП СКИФ. Либо, как это ни печально, из-за каких-либо конфликтов.
    446
  • 13/01/2016

    Татьяна Толстикова: "В СО РАН есть все предпосылки, чтобы решить проблему импортозамещения лекарств"

    ​Доктор биологических наук, профессор Татьяна Генриховна Толстикова возглавляет лабораторию Новосибирского института органической химии им. Н.Н. Ворожцова (НИОХ) СО РАН - уникальную для России структуру.
    3222
  • 24/04/2018

    Как сделать жилье более доступным и экологичным?

    ​​Дом - это что-то теплое, уютное и, на первый взгляд - очень консервативное. Но на самом деле и строительство попевает за техническим прогрессом. Как сделать жилье более доступным, дешевым, экологичным? Мы создали краткий обзор тенденций и технологий будущего, которые появляются уже сейчас.
    1166
  • 27/07/2016

    Николай Ляхов: дороги для Сибири - это главное

    ​Николай Захарович Ляхов, директор Института химии твердого тела и механохимии — один из самых популярных в СО РАН академиков. Он постоянно предлагает «идеи для жизни» за рамками своих научных интересов и старается довести их до практики.
    2828
  • 27/02/2018

    Новосибирские ученые разрабатывают дорожное покрытие с добавлением бутылочного пластика

    ​Ученые Сибирского отделения РАН разрабатывают дорожное покрытие с включениями пластика, полученного в ходе переработки бутылок. Как сообщил в пресс-центре ТАСС в Новосибирске начальник департамента промышленности, инноваций и предпринимательства мэрии Александр Люлько, испытания покрытия планируется провести летом 2018 года.
    1349
  • 19/03/2015

    Что вырастим, то вырастим: 3D-индустрия

    ​В стакан с песком мы кольцами, одно поверх другого, наливаем клей, он застывает, затем снова и снова льем клей и подсыпаем песку... Потом отряхиваем лишнее и получаем нечто вроде трубы. Заменим песок специально подготовленным порошком из металла, керамики или композита, струйку клея - лучом лазера или потоком электронов, а собственную руку - системами точного, до микрон, позиционирования и интеллектуального управления.
    1416