Литий-ионные аккумуляторы сохраняют статус ключевых элементов для хранения энергии, особенно в сфере электротранспорта. Их классификация зависит от типа катодного материала. Хотя анод и другие компоненты также влияют на характеристики, именно катод играет решающую роль в определении таких параметров, как ёмкость, мощность, безопасность, стоимость и долговечность. Например, катоды на основе литий-никель-марганец-кобальт-оксида (NMC) обеспечивают высокую энергетическую плотность, что делает их идеальными для больших электромобилей с увеличенным пробегом.
Инновации в производстве LFP-материалов
«Мы активно развиваем технологии создания литий-железо-фосфатных катодов (LFP), которые отличаются доступной стоимостью и увеличенным сроком службы. Несмотря на меньшую плотность энергии, эти материалы идеально подходят для городского электротранспорта, работающего на короткие и средние дистанции, а также для спецтехники», — делится младший научный сотрудник Центра энергетических технологий Сколтеха Эльвира Стюф.
Безопасность и универсальность
«LFP-аккумуляторы демонстрируют повышенную устойчивость к перегреву и сводят к минимуму риски возгорания, что критически важно не только для транспорта. Их надёжность, вместе с отличными эмостными характеристиками, открывает возможности для систем резервного питания и хранения энергии от возобновляемых источников», — подчёркивает заслуженный профессор Сколтеха Артем Абакумов.
Прорыв в синтезе катодов
Новый метод производства LFP, запатентованный Сколтехом, позволяет формировать микрочастицы сферической формы. Это повышает плотность упаковки, что напрямую увеличивает энергоёмкость аккумулятора. Технология заменяет традиционную сушку горячим воздухом на микроволновое воздействие, обеспечивая равномерное распределение компонентов в прекурсоре. Это улучшает электропроводность и стабильность материала.
Энергоэффективность и скорость
Важным преимуществом метода является сокращение энергозатрат на 25% по сравнению с классическим подходом. «Микроволны нагревают капли изнутри, что ускоряет испарение влаги и формирует идеальную структуру проводящей углеродной сети. Это критически важно для долгосрочной работы аккумуляторов», — объясняет старший научный сотрудник Александра Савина.
Инновация уже получила официальную регистрацию в Роспатенте, открывая путь к созданию более доступных и безопасных решений в энергонакоплении.
Источник: naked-science.ru
