Группа российских ученых создала инновационный материал для производства катодов в литий-ионных аккумуляторах. Этот материал, основанный на комбинации марганца, никеля, лития и кобальта, обещает не только повысить эффективность батарей, но и существенно снизить их стоимость. Информация об этом достижении была опубликована пресс-службой "Сколтеха", известного российского института, входящего в группу ВЭБ.РФ.
Новый катодный материал отличается уникальной структурой, которая обеспечивает высокую емкость и устойчивость к износу. Ключевой особенностью разработки является радиальное расположение микроскопических кристаллических зерен в толще катода, что значительно отличается от традиционных методов, где частицы распределены хаотично. Такая структура позволяет оптимизировать процессы заряда и разряда аккумулятора, повышая его общую производительность.
Одним из главных преимуществ нового материала является его экономическая эффективность. По оценкам разработчиков, использование этой технологии позволит сократить затраты на производство катодов для аккумуляторов электромобилей примерно на 10%. Учитывая, что аккумулятор составляет значительную часть стоимости электромобиля, а катодный материал, в свою очередь, является наиболее дорогостоящим компонентом аккумулятора, такое снижение затрат может оказать существенное влияние на общую стоимость производства электротранспорта.
Процесс изготовления нового катодного материала также отличается экономичностью и эффективностью. Для его производства требуются лишь базовые компоненты: карбамид, оксиды металлов и система гидротермальной микроволновой обработки. Важно отметить, что этот метод значительно сокращает время производства по сравнению с широко используемым в промышленности методом соосаждения, который обычно занимает более 12 часов.
Разработка российских ученых имеет потенциал для значительного влияния на развитие электромобильной индустрии в стране. Ожидается, что новая технология ускорит процесс создания и внедрения отечественных электромобилей, а также различных систем накопления и хранения энергии. Это полностью соответствует государственным инициативам и дорожным картам, направленным на достижение Россией лидирующих позиций в мире в области электротранспорта и энергетических технологий.
Артем Абакумов, заслуженный профессор "Сколтеха", подчеркнул важность этого достижения: "Удешевление производства катодного материала даже на 10% при сохранении его емкостных и мощностных характеристик - это значимый показатель, который обеспечивает конкурентоспособность на рынке". Его слова подчеркивают потенциальное влияние этой разработки на глобальный рынок электромобилей и аккумуляторных технологий.
Исследователи отмечают, что современные аккумуляторы состоят из трех основных компонентов: катода, анода и электролита. Мощность батареи в значительной степени зависит от состава и структуры катода, в то время как долговечность определяется устойчивостью материала электролита и катода к циклам разряда-заряда. Именно поэтому создание новых, более эффективных катодных материалов является приоритетным направлением в области разработки аккумуляторных технологий.
