Молодые ученые обеспечат работу летающих автомобилей

Молодые ученые обеспечат работу летающих автомобилей

Фото

Группа химиков из МГУ им. М.В. Ломоносова под руководством Антипова Е.В. разработала 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 — автомобилей, автобусов, мотоциклов и даже экспериментальных самолетов 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 примерно к 2030 году, 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.

За основу ученые взяли 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.

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.

 

Экосевер — Без превью