Американцы и немцы объединили усилия для создания новой высокотехнологичной батареи – что у них вышло?

Научное сообщество регулярно радует уникальными работами и интересными результатами. На днях американская компания Group14 Technologies и немецкий химический гигант BASF представили прорывное решение в сфере накопления энергии. Они объединили композит из кремния и углерода от Group14 Technologies и связующее вещество, разработанное BASF. Последнее обеспечивает стабильную работу кремниевых анодов даже в сложных условиях, например, при высоких температурах➡️

Но давайте скорее посмотрим на результат, ведь там есть чем удивить. Итак, тестовые аккумуляторы сохранили 80% емкости после 1000 циклов заряда-разряда. Опыты проводились в стандартных условиях, но новинка справилась и с экстремальной жарой. При температуре +45 градусов она выдержала более 500 циклов. Этот показатель почти в 4 раза больше, чем у АКБ с графитовыми анодами.

➡️Но и это не все! Благодаря американскому композиту аккумулятор заряжается намного быстрее, а его срок службы увеличен на 50%. Сейчас АКБ запускают в производство, так что вскоре сможем увидеть его в работе.

Российские ученые создали новые перспективные материалы для твердотельных батарей

Накопители энергии постоянно развиваются и меняются, становясь лучше и выгоднее. Не последнюю роль в этом развитии играет Россия⬇️

На днях ученые СахГУ совместно с коллегами из ДВФУ и Шанхайского института керамики продемонстрировали новые материалы для твердотельных батарей. Их главное отличие – в отсутствии жидких электролитов, которые могут загореться. Новые батареи безопасны, устойчивы к перепадам температур и дают стабильный заряд.

➡️Но и это не все преимущества. Исследователи отметили, что при создании не использовали токсичных веществ, так что новые аккумуляторы полностью безопасны для человека и природы. Использовать аккумуляторы планируют в разных сферах: от бытовой электроники до суровых условий Арктики и на островах➡️

Пока что ученые заканчивают последние испытания и вот-вот отправят опытную партию для дальнейших испытаний. Пожелаем им удачи!

В отрасли случилось новое интересное партнерство для борьбы за новые технологии

Немецкий производитель графита Vianode и финский концерн Fortum Battery Recycling, занимающийся проблемой переработки литиевых АКБ, решили объединить усилия и подписали меморандум о сотрудничестве. Документ касается процесса переработки материалов для аккумуляторов, а главной задачей сотрудничества является добыча графита из отработанных батарей, его восстановление и повторное использование. Из материала планируют выпускать низкоуглеродные аноды для АКБ будущих поколений.⬇️

Ведь мало разобрать старую батарейку и вытащить полезные материалы. Они должны подходить для дальнейшего использования, иначе смысл в переработке теряется. Этим восстановлением и повышением пригодности займутся специалисты обеих компаний.

➡️Обе стороны внесут посильный вклад в работу. Финская компания предоставит предприятие для экспериментов, а Vianode обеспечит проект материалами для исследований. Если у них все получится, партнеры смогут создать бизнес-модель замкнутого цикла, то есть выйти на самообеспечение.

Ученые Сколково продолжают работать над улучшением аккумуляторов

В конце мая в кампусе Сколково прошла научно-прикладная конференция «Фронтиры прогресса». На мероприятии собрались исследователи и инженеры из разных научных сфер, а также предприниматели, заинтересованные в новых технологиях. Участники обсудили множество важных вопросов, в том числе тренды и задачи, связанные с литиевыми аккумуляторами🔙

Доцент центра энергетических технологий Сколтеха Станислав Федотов рассказал, что в университете активно работают над новыми твердотельными аккумуляторами, а также разрабатывают материалы с улучшенными свойствами.

➡️По словам Федорова, работа ведется сразу в двух направлениях: с одной стороны, их конструкции упрощают, с другой – увеличивают основные технические характеристики, например, энергоемкость. Не забывают исследователи и о других важных нюансах: безопасности, экономичности, надежности и стоимости.

Вдохновение от природы: немецкие инженеры придумали новую технологию для литиевых аккумуляторов, вдохновившись… кровеносной системой

➡️Природа – невероятный источник вдохновения как для художников, так и для физиков. Исследователи из Института медицинских исследований Макса Планка (Германия) на днях продемонстрировали новую технологию, которая позволит значительно улучшить литиевые АКБ. Вдохновением послужила природа, точнее, кровеносная система⬇️

➡️Команда обнаружила, что металлический флис, который состоит из тонких волокон, позволяет создать трехмерную сетку. Она ускоряет движение ионов лития в 56 раз по сравнению с обычными электролитами. Дело в том, что ионы проходят так называемый «слой Гельмгольца» – это двойной электрический слой на поверхности металла. Попадая туда, ионы теряют молекулярную оболочку и разгоняются в десятки раз. Представьте, что вы двигаетесь на машине в заторе, а потом внезапно выезжаете на пустую автостраду – получается именно этот эффект⬇️

➡️Благодаря той технологии, ученым удалось увеличить долю активного материала до 90% – то есть батарея почти полностью состоит из лития или графита. В результате масса АКБ снизится, энергоплотность увеличится до 85%, использование меди сократится вдвое, а производственные затраты уменьшаться на 30-40%. Одним словом, красота!

Ворсинки против фольги: как первые увеличили плотность литиевых аккумуляторов на 40%

➡️Чего только не придумают ученые, чтобы сделать литиевые батареи еще лучше и качественнее! И химические элементы другие используют, и размеры частей меняют, и принципы взаимодействия⬇️

Недавно немецкие исследователи из Института Макса Планка придумали интересную технологию, которая позволяет увеличить энергоплотность на 40%. Это происходит за счет ускорения движения ионов лития: они начинают двигаться в 56 раз быстрее, что увеличивает плотность электродов на 85%. Себестоимость при этом снижается на 30-40%, а общие габариты – на треть.

➡️Принцип работы технологии прост. У современных активных материалов в аккумуляторах есть один недостаток: они плохо проводят ионы, которые перемещаются через жидкий электролит. Говоря проще, ионы «вязнут» в электролите. На медной же поверхности они утрачивают сольватную оболочку, оседают и образуют на границе с металлом двойной электрический слой. Через этот слой ионы лития движутся в десятки раз быстрее⬇️

🔙Но что нам это даст? Двигаются и двигаются, что произойдет с аккумулятором? Он станет более надежным и прочным, будет дольше работать и медленнее разряжаться. Зарядка же станет намного быстрее. Посмотрим, как реализуют!🔙

🎊Поздравляем с Днем России!🎊

Этот праздник напоминает о силе, трудолюбии и независимости нашего народа, о тех качествах, которые способствуют развитию всей страны.

Укрепление отечественного производства - крайне ответственная миссия, в реализации которой НЭТЕР принимает активное участие.

Мы убеждены: только совместными усилиями, на базе доверия, компетентности и общего видения наша отрасль будет двигаться вперед, укрепляя промышленность и экономику страны.

Благодарим сложившихся и новых клиентов за сотрудничество и вклад в общее дело. Ваша поддержка помогает уверенно держать курс на качество, надежность и технологический суверенитет.

Совместно с вами мы строим надежное будущее для нашей страны!

С уважением,
Команда НЭТЕР

Немецкие ученые установили новый рекорд проводимости литиевых ионов в АКБ – зарядка гаджетов занимает минуты

➡️Ученые из Мюнхенского технического университета вместе с TUMint.Energy разработали твердотельную батарею, которая продемонстрировала невероятную проводимость ионов лития. Она заряжается на треть быстрее, чем аналоги➡️

Все дело в материале, который использовали исследователи – это смесь лития, скандия и сурьмы. Руководитель проекта Томас Фёслер рассказал, что при добавлении скандия произошло изменение кристаллической структуры. В материале появились свободные пространства, которые облегчают прохождение ионов лития.

🔙Но это не единственное достоинство нового материала. Он отличается устойчивостью к высоким температурам и не содержит легковоспламеняющихся жидкостей. Батареи получаются легкими, надежными и достаточно емкими🔙

Немецкие ученые нашли способ удешевить производство литиевых аккумуляторов

➡️Ученые из Института фрактальной механики и машиностроения имени Фраунгофера (Германия) придумали, как сделать аккумуляторы более безопасными и ускорить процесс производства. Они также сообщили, что их разработка DRYtraec увеличивает емкость батареи⤵️

Главное отличие технологии – в использовании сухого вещества при формировании электродного слоя. Обычно в литиевых аккумуляторах используют жидкую суспензию, ученые же попробовали сформировать слой из сухой смеси активных материалов, углерода и связующих. Благодаря особенностям технологии им удалось закрепить частицы без растворителей и сушки, а также обеспечить нанесение на обе стороны за один проход. Результат поразителен - созданные по новой технологии электроды ни в чем не уступают традиционным.

Систему DRYtraec разработали еще в 2013 году. За несколько лет она значительно изменилась, ее оптимизировали, наладили и теперь она готова к массовому внедрению.

Будет ли Россия добывать литий в Боливии? Слово за партнерами!

➡️Посол России в Боливии Дмитрий Верченко рассказал, что Москва рассчитывает на одобрение проекта по промышленной добыче лития в латиноамериканской стране. С нашей стороны участвует «дочка» «Росатома». Если все получится, Россия инвестирует 970 млн долларов в строительство завода мощностью 14 тысяч тонн лития в год.

Верченко отметил, что проект важен для второй стороны и что он будет реализован вне зависимости от результатов выборов. Последние пройдут в Боливии в конце лета. Сейчас документы проходят согласование в парламенте.

➡️Стоит отдельно подчеркнуть, что Россия предлагает использовать уникальную прямую технологию DLE. Она более экологична, так как не требует использования агрессивных реагентов, воздействие на окружающую природу минимально. При этом процесс не зависит от климатических условий, его легко использовать при любой погоде. И не стоит забывать, что любой крупный проект – это дополнительные рабочие места для местного населения и оплата налогов.

➡️Боливия входит в «литиевый треугольник» Латинской Америки. По оценкам экспертов, запасы металла в стране на уровне 23 млн тонн металла. Для сравнения: у Аргентины 19 млн тонн, у Чили – 9 млн.

Американские ученые нашли новый материал для твердотельных литиевых батарей

➡️Широкое распространение литиевых аккумуляторов привело к повышенному интересу к этим накопителям энергии со стороны ученых и производителей. Они регулярно предлагают новые улучшения и необычные решения, которые помогут батареям стать более емкими и надежными⤵️

На днях в научном журнале Science появилась статья от команды ученых Технологического института Джорджии (США). Они работали под руководством профессора Мэтью Макдауэлла. Исследователи представили новый материал для литий-натриевых батарей, который значительно улучшит их технические характеристики.

➡️Твердотельные аккумуляторы отличаются от традиционных. Благодаря использованию твердых металлов такие АКБ безопаснее и лучше защищены от перегревов и возгораний. Однако для работы им требуется высокое давление. Это затрудняло их использование в некоторых устройствах. Но теперь выход найден!⤵️

Ученые предложили использовать не чистый литий, а смесь натрия и лития. Такой сплав работает при меньшем давлении, следовательно, аккумуляторы можно будет использовать практически в любых устройствах.