Специалисты из МФТИ в рамках проекта «Сапфир-Д» разработали новый тип аккумуляторов, которые не воспламеняются и превосходят по удельной энергии существующие аналоги. Внедрение технологии в серию запланировано на 2028 год. Если инженеры смогут уменьшить такие батареи до размеров для смартфонов и наушников, это станет революцией для портативной электроники.
- В МФТИ создали твердотельные батареи на основе полимер-керамической мембраны без жидкого электролита.
- У новых аккумуляторов практически исключен риск возгорания, а удельная энергия выше, чем у лучших серийных образцов.
- Первое крупносерийное производство запустят на заводе «Металлион» в 2028 году.
- Технологию планируют применять в электромобилях, дронах, морских и наземных роботах, а также в стационарных накопителях энергии.
Как решена проблема пожароопасности
Главный недостаток современных литий-ионных батарей — жидкий электролит, который может загореться. Российские физики заменили его на квазитвердый состав и полностью пересмотрели конструкцию электродов. В основе разработки лежит полимер-керамическая мембрана — она не дает электродам замыкаться, но при этом проводит ионы лития.
Чтобы добиться высокой эффективности, команда института применила три технических решения. Во-первых, создали особый электролит с жидким пластификатором — он безопасен и хорошо проводит ток. Во-вторых, вместо хрупких поликристаллов использовали монокристаллический катод, что ускоряет зарядку и продлевает срок службы. В-третьих, покрыли анод наночастицами серебра — это позволяет формировать стабильный литиевый слой, повышает плотность энергии и удешевляет производство за счет отказа от толстой литиевой фольги.
Где будут применять новые батареи
Разработка уже прошла лабораторные испытания, которые подтвердили заявленные характеристики. Благодаря своей негорючести и высокой энергоемкости такие аккумуляторы подходят не только для электромобилей, беспилотников и робототехники. Их также можно использовать в стационарных системах накопления энергии, например, на солнечных или ветряных электростанциях. Сейчас ученые перешли к созданию пилотного оборудования и отработке технологии для массового выпуска.
Мнение редакции Mr.Android
Для мира мобильных гаджетов появление компактных и абсолютно безопасных твердотельных батарей стало бы настоящим прорывом. Представьте смартфон, который не вздувается и не горит даже при повреждении, или наушники с емкостью как у пауэрбанка. Пока речь идет о крупных форматах для транспорта и промышленности, но если технологию удастся миниатюризировать, нас ждет новая эра автономности, которая превзойдет даже современные, кремниевые батареи, которые впервые установила в телефоны Honor.
