Добавить новость

Ученые предложили способ удешевить производство литий-ионных аккумуляторов

Блог сайта «smi.today»
110

Метод, позволяющий российским производителям литий-ионных аккумуляторов (ЛИА) отказаться от импорта полимерного сырья, разработали ученые Череповецкого государственного университета (ЧГУ), 19 мая сообщает пресс-служба Минобрнауки России. Литий-ионные аккумуляторы (ЛИА) в настоящее время широко используются в различных портативных гаджетах и других электронных приборах, а также электромобилях и электробусах. В их конструкции предусмотрен пористый разделитель (сепаратор), предохраняющий от короткого замыкания между катодом и анодом в случае высыхания электролита. Таким образом, от сепаратора, в качестве которого в последнее время используются полипропиленовые пленки (ПП), зависит безопасность и надежность ЛИА. В проекте по повышению стабильности ЛИА совместно со специалистами Лаборатории математики и компьютерного моделирования наноструктур ЧГУ работали ученые из США. В одном из исследований ПП они провели эксперименты по изучению влияния различных растворителей, применяющихся в электролитах ЛИА, на процессы набухания и механические свойства таких пленок. «Однако наши коллеги не смогли понять, почему, с одной стороны, во многих растворителях происходит снижение механических свойств („размягчение“) ПП сепаратора, а с другой стороны, в некоторых растворителях (пропиленкарбонат и ацетонитрил) возникает пороэластический эффект, когда этот же сепаратор сохраняет свои механические свойства (в идеальном растворителе) или даже улучшает их, что очень важно для решения проблемы стабильности современных ЛИА», — рассказала заведующая лабораторией ЧГУ кандидат физико-математических наук Ольга Максимова. Объяснить эти эффекты смогла созданная в лаборатории математического и компьютерного моделирования наноструктур ЧГУ аналитическая теория растворов ведущего сотрудника этой лаборатории, доктора физико-математических наук, профессора Андрея Максимова, который модернизировал теорию, разработанную ранее нобелевским лауреатом по химии Полем Флори для растворов обычных, непористых полимеров. Сотрудник лаборатории математического и компьютерного моделирования наноструктур ЧГУ Владислав Егоров пояснил: «На основе данной работы в нашей лаборатории был разработан универсальный метод, который можно использовать для быстрой оценки совместимости различных пар „полимер-растворитель“ для последующего их применения в ЛИА. На основе этого метода для любого полимерного сепаратора можно подобрать идеальный растворитель на основе всего двух дополнительных параметров, которые можно определить с помощью экспериментальных измерений коэффициента набухания сепаратора всего в двух (а не в пятнадцати) растворителях». Метод череповецких ученых намного проще и быстрее, чем используемый в настоящее время, когда для выбора подходящей пары растворитель-полимер нужно было проводить 15 проб. «Поэтому, как следствие, этот метод в перспективе дает возможность реализовать и удешевить отечественное производство ЛИА уже на своем полимерном сырье, освободив его от импорта полипропиленовых пленок (из США, Германии, Китая и других стран)», — отметил Владислав Егоров. Результаты исследования ученые представили в статье «Прогнозирование набухания полипропиленовых сепараторов и его влияние на характеристики литий-ионных аккумуляторов», опубликованной в ACS Applied Polymer Materials 2023 5 (3).

Moscow.media
Музыкальные новости

Новости Вологодской области





Все новости Вологодской области на сегодня
Губернатор Вологодской области Олег Кувшинников



Rss.plus

Другие новости Вологодской области




Все новости часа на smi24.net

Новости Вологды


Moscow.media
Вологда на Ria.city
Новости Крыма на Sevpoisk.ru

Другие города России