МОСКВА, 16 октября. /ТАСС/. Исследователи из России разработали и запатентовали материал на базе марганца, никеля, лития и кобальта, который можно использовать для производства высокоемких и стабильных катодов для литий-ионных батарей. Созданный учеными подход на 10% удешевит производство катодов для аккумуляторов электромобилей, сообщила пресс-служба «Сколтеха» (входит в группу ВЭБ.РФ).
«Основную долю стоимости в электромобиле составляет аккумулятор, а основную долю стоимости аккумулятора составляет катодный материал. Поэтому удешевление производства катодного материала даже на 10% при сохранении его емкостных и мощностных характеристик — это значимый показатель, который обеспечивает конкурентоспособность на рынке», — заявил заслуженный профессор «Сколтеха» Артем Абакумов, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как отмечают исследователи, современные аккумуляторы состоят из трех частей — катода, анода и электролита. Как правило, мощность батареи напрямую зависит от состава и структуры катода, а их долговечность — от того, как сильно разрушается материал электролита и катода при циклах разряда-заряда. Подобные соображения заставляют ученых активно работать над созданием новых катодных материалов, которые бы превосходили предшественников по долговечности и емкости.
В частности, российским ученым удалось создать многослойный материал на базе оксидов лития, марганца, никеля, и кобальта, который обладает высокой емкостью и повышенной стойкостью к износу благодаря уникальному расположению и структуре микроскопических зерен кристаллов в толще катода. В отличие от уже существующих материалов, в разработке российских ученых эти частицы расположены радиальным образом, а не случайным образом разбросаны по толще изготовляемого катода.
Для получения подобных катодов, как отмечают ученые, не требуются дорогостоящие реагенты и дорогое оборудование — для его производства необходим лишь карбамид, оксиды металлов, а также система гидротермальной микроволновой обработки. Весь процесс производства катодов занимает значительно меньше времени, чем популярный в промышленности метод соосаждения, на осуществление которого требуется более 12 часов.
Разработка и этого материала, как надеются ученые, ускорит разработку и внедрение в эксплуатацию российских электромобилей, а также различных систем накопления и хранения энергии, чье создание предусмотрено в рамках дорожных карт и прочих государственных инициатив, нацеленных на достижение Россией лидирующих позиций в мире по этому направлению.