05:29 Ещё 50 тонн: как российские физики изменят привычный нам мир |
|
В новосибирском Академгородке 11 февраля компания OCSiAl объявила о за-пуске новой установки синтеза графеновых нанотрубок с производственной мощностью 50 тонн в год. Установка получила название Graphetron 50 и на сегодняшний день является крупнейшей в мире. Запуск Graphetron 50 закрепил лидирующие позиции OCSiAl на глобальном рынке: теперь компания контролирует почти весь мировой рынок графеновых нанотрубок. Запущенная в 2019 году в тестовом режиме установка Graphetron 50 компании OCSiAl вышла на плановую мощность — 50 тонн в год. OCSiAl владеет единственной в мире масштабируемой технологией промышленного синтеза графеновых нанотрубок и является мировым лидером по объему производственных мощностей. Автор уникальной технологии — российский ученый-физик, академик РАН Михаил Предтеченский. Первую промышленную партию OCSiAl синтезировала в 2015 году — 1,2 тонны, что превысило весь объем этого материала, когда-либо произведенный с момента его открытия в 1991 году. Сегодня научно-исследовательский реактор Graphetron 1.0, изначально рассчитанные на производство тонны трубок, синтезирует 25 тонн нанотрубок в год — технология оказалась уникально масштабированной. На сегодня главный рынок для OSCiAl — автомобильная промышленность, вернее, аккумуляторы для машин. Современные аккумуляторы с катодами высокой емкости на основе материалов с высоким содержанием никеля (NCM 622, NCM 811, NCA) и графитовыми анодами достигают энергоёмкости в 240−250 Вч/кг, что позволяет легковому автомобилю иметь пробег на одной зарядке на уровне 400 км. Однако, при этом пробег электромобиля все равно существенно ниже пробега автомобиля с ДВС аналогичного класса, а его стоимость выше на 25%. Для того, чтобы электромобили стали действительно массовыми и могли конкурировать с авто с ДВС по пробегу и цене, энергоёмкость батареи должна быть на уровне 300−350 Вч/кг. На сегодняшний день единственно доступной технологией, позволяющей достигнуть данных показателей по энергоёмкости, является замена графитового анода в литий-ионной батарее на анод с высоким содержанием кремния. На уровне 20% (SiO). Теоретическая удельная энергоёмкостью кремния более чем в 10 раз выше, чем у графита — 4200 мАч/г против 370 мАч/г. Однако, при добавлении такого высокого процента кремния в анод батареи, существенно падает ее срок службы. Это связано с тем фактом, что в ходе циклов заряда/разряда батареи кремний меняет свой объём более чем в 6 раз. При таком объёмном расширении анод трескается, что и ведёт к падению сроку службы батареи. Это фундаментальная проблема кремнийсодержащих анодов, у которой не было решения, что и останавливало процесс создания более энергоемких батарей, так нужных современному автопрому. Решением стало применение графеновых нанотрубок в качестве проводящей и повышающей прочность добавки в кремнийсодержащие аноды. Нанотрубки создают плотную, разветвлённую и прочную сеть внутри анода, которая позволяет частицам анодного материала оставаться электрически связанными, и, соответственно, активными даже в ходе их существенного объемного расширения. Данный эффект от применения нанотрубок сделал возможным использование высокого содержания кремния в анодах без значимого негативного влияния на срок службы батaреи. Ряду крупнейших производителей удалось создать батареи с энергоёмкостью свыше 300 Вч/кг и сроком службы свыше 1000 циклов заряда/разряда. И графеновые нанотрубки оказались единственным решением, позволяющим это сделать. Де факто использование графеновых нанотрубок везде, где в аноды требуется добавления кремния стало мировым стандартом в индустрии литий-ионный источников тока. Уже сейчас 7 из 10 ведущих производителей аккумуляторов либо начали массовое производство, либо находятся на стадии предсерийных испытаний источников тока с кремниевыми анодами, содержащими графеновые нанотрубки OCSiAl. OCSiAl — единственная компания, владеющая масштабируемой технологией промышленного синтеза графеновых нанотрубок, их крупнейший в мире производитель. Графеновые нанотрубки, или одностенные углеродные нанотрубки, представляют собой свернутые в цилиндр плоскости графена. Они обладают уникальными свойствами — высокой электро- и теплопроводностью, прочностью, соотношением длины к диаметру. При внесении в матрицу материала они создают трехмерную сеть, которая придает материалам проводящие и армирующие свойства. OCSiAl производит нанотрубки под брендом TUBALL. |
|
|
| Всего комментариев: 0 | |
По этой теме смотрите:
ВСЕ НОВОСТИ:
| Астрология, пророчества [1066] | Астрономия и космос [1457] | Безумный мир [2063] |
| Войны и конфликты [2310] | Гипотезы и версии [3874] | Дом,сад,кулинария [3945] |
| Животные и растения [2669] | Здоровье,психология [4748] | История и археология [4652] |
| Мир вокруг нас [2167] | Мировые новости [7583] | Наука и технологии [890] |
| Непознанное [4196] | НЛО,уфология [1263] | Общество [7795] |
| Прогнозы ученых,исследования [798] | Происшествия,чп,аварии [1302] | Российские новости [5860] |
| Стихия,экология,климат [2739] | Феномены и аномалии [945] | Фильмы и видео [6336] |
| Частное мнение [4911] | Это интересно! [3311] | Юмор,афоризмы,притчи [2394] |
АРХИВ САЙТА:
| Астрология и пророчества [825] | Гипотезы и прогнозы [4629] | Дом,сад,кулинария [223] |
| Животные и растения [2796] | Здоровье и красота [5708] | Интересности и юмор [3758] |
| История и археология [4696] | Космос, астрономия [2263] | Мир вокруг нас [1982] |
| Наука и технологии [2422] | Непознанное [3983] | НЛО,уфология [1747] |
| Общество, в мире, новости [11574] | Психология и отношения [84] | Стихия, климат, экология [421] |
| Фильмы и видео [367] | Частное мнения [111] | Эзотерика и феномены [2031] |
