Сегодня электробусы, курсирующие по улицам российских городов, работают на литий-ионных АКБ. Как правило, продолжительность эксплуатации транспорта ограничивается шестью часами, после чего аккумуляторы необходимо заново заряжать. Специалисты Центра компетенций НТИ на базе Института проблем химической физики РАН и МГУ им. Ломоносова в рамках соответствующего исследования открыли способ повышения емкость батарей благодаря применению принципиально новых анодов. В качестве композитных материалов они использовали сочетание графена и кремния.
Как рассказал руководитель центра Юрий Добровольский, по сравнению с графитом емкость кремний в 10 раз больше. Однако этот элемент обладает свойствами, которые дестабилизируют материал. В частности, отметил специалист, во время использования он может как сжиматься, так и расширяться, что приводит к разрушению структуры электрода и преждевременному выходу АКБ из строя.
«Мы использовали наноразмерный кремний – частицы менее 50 нанометров, изменение объемов которых при работе аккумулятора не приводит к механическим повреждениям материала», – сообщил Добровольский, подчеркнув, что внедрение углеродных нанотрубок в анодный материал привело увеличению электропроводности и удельной мощности ячейки.
В настоящее время подходят к концу лабораторные испытания материала. После этого ученые приступят к тестированию полноразмерных образцов. В случае успешных результатов разработка российских специалистов позволит увеличить энергоемкость аккумуляторов на 20%.
Виктор Раскольников
