Материалы портала «Научная Россия»

«На зарядку становись»: молодые ученые из МГУ обеспечат работу летающих автомобилей

«На зарядку становись»: молодые ученые из МГУ обеспечат работу летающих автомобилей
Был разработан инновационный синтез, представляющий собой выращивание маленьких кристаллов заданной ориентации из раствора с органическим растворителем.

Химики из Московского университета им. М.В. Ломоносова разработали способ синтеза катодного материала, который способен обеспечить безопасную работу в режиме быстрого заряда (30-60 секунд заряд аккумулятора до 75%) и разряда с выдачей высокой мощности и плотности тока. Это может быть востребовано во множестве направлений инновационной промышленности, включая робототехнику, БПЛА и даже электромобили.
Разработка систем хранения энергии в настоящее время является одной из важных задач науки и техники. Это связано с массовым распространением автономных устройств – бытовой электроники (телефоны, планшеты и т.д.), а также массовой электрификацией традиционных рынков сгораемого топлива – автомобили, автобусы, мотоциклы и даже экспериментальные
самолеты на электротяге. Несколько стартапов уже заявили о создании летающих автомобилей и платформ для частного пользования. Огромная индустрия беспилотных летательных аппаратов также использует аккумуляторы как один из основных источников энергии. Важно отметить, что некоторые страны, например Дания и Нидерланды, заявили о своих планах вывести из использования автомобильную технику на сгораемом топливе в районе 2030 года, а в Норвегии Tesla является одной из самых продаваемых автомобильных марок.
Кроме энергетических и мощностных характеристик крайне важной особенностью является безопасность работы (показательны инциденты с телефонами Samsung и самолетами Boeing Dreamliner), а также возможность быстрого заряда. Сегодня автомобиль Tesla заряжается за 6 часов, в режиме быстрого заряда – за 3 часа, установки supercharger позволяют зарядить 80% за 30 минут, в то время как заправка бензином занимает считанные минуты.
Группа химиков из МГУ под руководством Антипова Е.В. взяла за основу известный катодный материал литий железофосфат – LiFePO4. Основная проблема данного материала – относительно низкая энергоемкость, низкая электронная и ионная проводимость, плюсы – очень высокая стабильность в работе, безопасность и долговечность. Для решения указанных проблем был разработан инновационный синтез, представляющий собой выращивание маленьких кристаллов заданной ориентации из раствора с органическим растворителем. 
“Сольвотермальный синтез – это очень гибкий инструмент для синтеза неорганических материалов. Основным преимуществом это метода является возможность влиять на фазовый состав, размер частиц, морфологию и другие характеристики с помощью различных параметров – температура, давление ,концентрацию», – рассказывает Василий Суманов, аспирант Химического факультета МГУ, один из разработчиков проекта.
Полученный на выходе материал может быть заряжен за 30-60 секунд на 75-80% без рисков для безопасности, что открывает новые возможности для автономных устройств, ведь именно длительное время заряда зачастую вызывает основные неудобства при использовании устройств с аккумуляторами. Кроме того, материал хорошо работает в высокомощном режиме, что позволяет применять его в различных отраслях автомобилестроения, БПЛА и робототехники.
Проект получил грант в рамках конкурса «УМНИК» Фонда содействия инновациям, оператором которого в Московском Государственном Университете является Научный парк МГУ.

литий железофосфат системы хранения энергии сольвотермальный синтез

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий