22 июня 2024
USD 85.42 +2.79 EUR 91.45 +2.36
  1. Главная страница
  2. Новости
  3. Российские ученые разработали метод для подбора компонентов литийионных батарей
Знай наших разработка Россия

Российские ученые разработали метод для подбора компонентов литийионных батарей

Российские ученые нашли способ оптимизировать и удешевить отечественное производство литийионных аккумуляторов (энергоемкие литий-ионные аккумуляторы в России пока не производятся). Речь идет о полимерных пленках-сепараторах. Специалисты создали физико-математическую модель для прогноза поведения полимеров в различных растворах. Новая методика позволяет подбирать пары "полимер – растворитель" при создании литийионных батарей всего по двум параметрам. Ранее для этого требовалось 15 параметров.

В пресс-службе Минобрнауки России в четверг, 18 мая, сообщили, что исследование выполнено на базе совместных разработок с зарубежными учеными. В одном из исследований иностранные специалисты синтезировали полипропиленовые пленки-сепараторы в литий-ионных аккумуляторах, а также провели эксперименты по изучению их набухания и механических свойств в растворителях. По словам заведующей лабораторией математического и компьютерного моделирования наноструктур Череповецкого государственного университета (ЧГУ) Ольги Максимовой, иностранные коллеги не могли понять, почему во многих растворителях происходит снижение механических свойств ("размягчение") сепаратора. А с другой стороны, в некоторых растворителях этот же сепаратор сохраняет свои механические свойства или, наоборот, улучшает их, добавила она.

Выяснить это смогли ученые из Череповецкого государственного университета. Специалистам удалось разработать и испытать универсальную модель для быстрого подбора совместимости растворов и полимеров всего по двум дополнительным параметрам. Уточняется, что теперь это возможно сделать благодаря коэффициенту набухания пленки и показателю взаимодействия Флори – Хаггинса для конкретной пары "полимер – раствор".

Сотрудник лаборатории ЧГУ Владислав Егоров подчеркнул, что первый параметр измерялся в результате помещения нужного полимера всего в два раствора вместо 15, как приходилось делать химикам прежде. "А второй параметр просто рассчитывается исходя из химического строения полимера и растворителя", – сказал он. Егоров также добавил, что этот метод в перспективе дает возможность реализовать отечественное производство литийионных аккумуляторов на российском полимерном сырье. Это, по его словам, позволит освободить производство от импорта полипропиленовых пленок из США, Китая и других стран.

В дальнейшем ученые выполнить расчеты значений параметров Флори – Хаггинса для пары "полимер – растворитель", а также создать отечественную программную часть модели.

Полимерные пленки-сепараторы предотвращают короткое замыкание между анодом и катодом батареи. Пленки для литийионных аккумуляторов должны быть механически надежными и стабильными в условиях работы батареи. Они также должны выдерживать агрессивное воздействие растворителя, который входит в состав электролита аккумулятора.

Подписывайтесь на все публикации журнала "Профиль" в Дзен, читайте наши Telegram-каналы: Профиль-News, и журнал Профиль