Сибирские ученые создают твердые электролиты

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

«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

Сибирские ученые создают твердые электролиты

Новосибирские ученые планируют обогнать Samsung

Новосибирск собирается обогнать Samsung в создании аккумуляторов будущего

Сибирские ученые планируют опередить Samsung в создании новых аккумуляторов

Новосибирские ученые создают эффективные твердые электролиты

Новосибирские ученые намерены обогнать Samsung в создании аккумуляторов

В РФ опережают Samsung по созданию аккумулятора нового поколения

Новосибирские ученые намерены обогнать Samsung в создании аккумуляторов

Опередить Samsung: в России создают аккумулятор нового поколения

В России опережают Samsung в создании аккумулятора нового поколения

В России опережают Samsung в создании аккумулятора нового поколения

В России опережают Samsung в создании аккумулятора нового поколения

Ученые России сделали прорыв в создании аккумуляторов нового поколения

Прорыв в сфере аккумуляторов: Россия опережает Samsung в создании батареи нового поколения

Прорыв в сфере аккумуляторов: Россия опережает Samsung в создании батареи нового поколения

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.

  1242
• 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.

  1964
• 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.

  1304
• 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.

  981
• 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.

  1248
• 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.

  3895
• 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.

  1634
• 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.

  3337
• 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.

  1768
• 08/12/2016

  Новосибирские химики производят уникальные композитные материалы для сжигания топлива

  ​Специалисты Новосибирского государственного университета и институтов СО РАН создают керамометаллические композитные матрицы на основе порошка алюминия, его оксида и сплавов. Эти уже успешно испытанные материалы обладают уникальными характеристиками, в частности, высокой теплопроводностью, и используются для структурированных катализаторов процессов сжигания и трансформации топлив.

  3114