Об аккумуляторах с кафедры Электрохимии МГУ

Мы размещаем видео одного из канала в youtube под названием Pro Hi-Tech. Мы не имеет никакого отношение к этому каналу, но видео заслуживает вашего внимания, если вы хотите фундаментально разобраться в теории аккумуляторных батарей.

привет друзья сейчас я нахожусь
00:07
химической лаборатории химического
00:09
факультета мгу и разговаривать мы будем
00:12
сегодня об аккумуляторах обо всем что с
00:14
ними связано перспективах аккумуляторов
00:16
и об изобретении кафедра электрохимия
00:18
мгу на трио нам аккумуляторе и начну я
00:22
немножко смо части вы знаете что
00:24
аккумулятор насчитывает уже более 160
00:26
лет я говорю о том самом аккумуляторе
00:29
которые мы видим и сегодня почти в любом
00:31
автомобиле один из самых старых типов
00:34
аккумуляторов свинцово-кислотный конечно
00:36
он сильно изменился с тех пор но все же
00:38
именно он вышел их лаборатории в
00:40
производство до этого были сделаны
00:42
важные научные открытия и некоторые
00:44
варианты аккумуляторов другого типа
00:46
но из лаборатории они так и не вышли
00:49
изобретенная через 50 лет генераторы
00:51
совмещенные со стартером а потом
00:53
разделенные сделали компоновку
00:55
аккумулятор стартер генератор
00:57
классической схемой в автомобилях но
00:59
если не брать свинцово-кислотные
01:01
аккумуляторы в расчет и говорить о том
01:02
что мы используем сегодня в бытовой
01:04
электронике
01:05
ну например всем хорошо знакомые
01:07
никелькадмиевые металлогидридные
01:09
аккумуляторы которыми мы пользуемся до
01:11
сих пор чтобы заменить батарейки
01:13
появились на рубеже 19 и 20 веков и
01:16
только после окончания второй мировой
01:17
войны появилась и герметично и решение
01:20
не закончившая свою историю по сей день
01:22
а вот литий-ионные аккумуляторы о
01:24
которых сегодня также пойдет речь это по
01:27
сравнению с ранее перечисленными
01:29
современный тип работы начались с 70-х
01:32
годов а выпущен серии аккумулятор был в
01:34
девяносто первом году и как вы наверное
01:36
слышали именно за этот тип аккумуляторов
01:39
в прошлом году и была вручена
01:41
нобелевская премия
01:42
но даже сегодня рынок свинцово-кислотных
01:45
аккумуляторов больше чем литий-ионных до
01:47
сих пор количество энергии запасаем из
01:49
овец кислотных она максимально вот если
01:52
мое общее количество там гигаватта
01:54
терраватт-часа от которых в мире запасе
01:56
ну сейчас да во всех машинах во всех упа
01:59
весах во всех системах хранения там на
02:01
электростанциях вот в общем числе
02:04
siemens кислотные они побеждают
02:06
литий-ионный пока еще но лиц и он
02:08
разумеется он растет в атаку тосненский
02:09
слот найдут вот такой энергоемкость
02:11
аккумулятора
02:12
измеряют у вас часах на килограмм и
02:14
развитие аккумуляторов хорошо видно при
02:16
взгляде на эти цифры первые
02:18
свинцово-кислотные аккумуляторы имели
02:20
энергоемкость 20 ватт частной килограмма
02:22
современный 40 максимум 50 ватт час на
02:25
килограмм никель-кадмиевые аккумуляторы
02:27
до 60 ват частный килограмм
02:30
металлогидридные уже 90 ватт час на
02:33
килограмм а предельная энергоёмкости
02:35
литий-ионных аккумуляторов еще не
02:37
достигнуто
02:38
но уже превышает 200 ватт честно
02:40
килограмм и если вот предыдущая система
02:42
они все давно уже достигнуты максимально
02:45
возможного уровня по их энергоемкости
02:47
талице его на постоянно растет и если в
02:51
девяносто первом году нарко емкость 1
02:52
аккумулятор было 110
02:54
вот честно килограмм то сейчас это
02:57
порядка 260 для вот единичного
03:00
пальчикова аккумулятора но для уже
03:03
готовой системы то она варьируется от
03:05
150 до 200 частных килограмм то есть
03:08
рост идет постоянно нет таких скачков
03:12
это все вот благодаря последовательному
03:15
последовательной оптимизации всех
03:17
компонентов это все происходит еще вот
03:19
одна из особенностей литий-ионных
03:21
аккумуляторов в отличие от всех
03:23
предыдущих
03:24
здесь есть огромное количество разных
03:26
материалов которые могут использоваться
03:27
и в качестве катода и в качестве анода и
03:30
в качестве электролита сепаратора и так
03:32
далее поэтому это очень мульти
03:33
вариативная система если skinsky слотный
03:35
мы знаем да у нас там по любому 2 пломбу
03:38
вот и серная кислота
03:39
то здесь мы можем использовать самые
03:41
разные материалы на катоде на аноде и
03:43
вот том числе если мы говорим про
03:45
электролиты они бывают либо
03:46
жидкий электролит и пористый сепаратор
03:49
полимерной смоченный в этом электролите
03:51
а бывает полимер который напитал себя
03:54
это викторович
03:55
принципе он считается более безопасным
03:57
потому что тогда вот электролит который
03:59
вписан в него он меньше испаряется и
04:02
если вы там случайно и а там уж я ему с
04:04
ним случилось да там сломался он у вас
04:06
там
04:07
в eve part пули так далее гораздо меньше
04:10
вероятность возгорания потому что меньше
04:11
вот пара электролита меньше жидкости то
04:14
есть вот полимер есть еще разновидность
04:17
полимеров которые даже не впитывают
04:19
жидкий электролит
04:20
а сами по себе проводят леди и это
04:23
принципе еще лучше в плане безопасности
04:24
и и такая сосновой для так называемых
04:28
твердотельных аккумуляторов вот сейчас
04:30
точно большой идет движение в сторону
04:34
предатель них там toyota объявляет там
04:35
тошиба объявляя то есть многие компании
04:37
говорят что сейчас могут будем делать
04:39
полностью старательный аккумулятор они у
04:40
нас не будут гореть они будут там
04:42
но не вечны и но очень хорошо работать
04:44
там как раз используется вот этого сном
04:46
это полиэтилен оксид с солью лития там
04:49
нет жидкости внутри и поэтому в принципе
04:51
он лучше в плане безопасности но есть
04:55
проблемы с леди полимерами потому что у
04:57
всех полимеров проводимость ниже чем у
04:59
жидкости особенно когда мы идем в низкие
05:02
температуры
05:03
то есть работать с обычными
05:05
аккумуляторами который жидким
05:07
электролитом можно там и при -20 и при
05:09
-40
05:10
но зависит от электролиты с полимером
05:12
это уже не прокатит
05:13
то есть полимеры это вот 0 наверно это
05:16
вот лимит вот ниже нуля идти это нужно
05:19
дальше разрабатывать специальные
05:20
полимеры поэтому на самом деле очень
05:22
многие производители сейчас отказываются
05:24
от этих полимерных то есть был бум
05:27
где-то вот в районе
05:28
2000-х годов именно переходный литий
05:31
полимер сейчас все переходит обратно
05:32
потому что производитель не устраивает
05:35
пониженное сопротивление сопротивление
05:37
полимера и то что все таки при низких
05:39
температурах это для многих важных не
05:42
так важно там может быть в японии там
05:43
или в калифорнии до но в целом по миру
05:46
вот жидкие
05:47
они все-таки используются больше и
05:49
сейчас то что вот пишут на аккумуляторах
05:51
или пол раньше это значило что они
05:53
литий-полимерные имеет себе полимерный
05:55
электролит сейчас в основном это значит
05:57
что они в полимерном корпус то есть вот
05:59
так названием палач когда мы берем слои
06:02
катода и анода сепаратора много слоев и
06:05
запечатываем их мягким полимером там
06:08
ламинированная фольга таким образом
06:11
получается более удобно и спрос с точки
06:13
зрения компоновки более легкие и их
06:16
проще делать
06:17
дешевле чем например цилиндрические
06:19
поэтому пишут ли пол и как правило это
06:21
именно это я
06:22
электролит там там жидкий пара слов об
06:25
устройстве аккумулятора упрощенно чтобы
06:28
всем было понятно дальнейшее
06:30
ячейка состоит из положительного
06:32
электрода и отрицательного электрода
06:34
катода и анода которые при заряде
06:36
разрядник вы меняются местами и между
06:39
ними сепаратор пропитанным электролитом
06:42
в лице и он нам аккумуляторе при заряде
06:44
от положительного электрода к
06:46
отрицательному переносится через
06:48
сепаратор положительно заряженные ионы
06:50
лития
06:51
они проникают в графит внедряясь между
06:54
молекулами материала
06:55
а при разряде процесс идет в обратную
06:58
сторону отрицательно окисляется
07:00
высвобождает ионы лития и в то же время
07:03
электроны проходят от отрицательного к
07:05
положительному и вы получаете нужную вам
07:08
энергию и вот материал отрицательного
07:10
электрода обычно базируется на медной
07:12
фольги а положительного на алюминиевый и
07:15
чем толще она тем больше токи она может
07:17
через себя пропустить а если она будет
07:20
тоньше а всех остальных масс будет
07:22
больше то количество запаса и май
07:25
энергии будет выше а мощность и ниже так
07:27
как большие токи без перегрева тонкий
07:30
материал будет не способен пропустить
07:32
так можно получить или емкие или мощный
07:35
аккумулятор у но что можно улучшить и
07:37
почему ищут постоянно новые материалы
07:40
нет предела того чего мы хотим от
07:43
аккумулятора все хотят что там смартфон
07:45
до сражался не разведения там раз в
07:47
неделю в месяц в год и так далее там те
07:50
же электромобиль и так далее понятно что
07:53
в для лекционной системы есть свои
07:56
ограничения подробно наверно похожа них
07:59
расскажу кроме того не устраивает другие
08:03
критерии
08:04
например цена например
08:08
те же самые низкие температуры до вот в
08:10
россии это очень актуально например не
08:12
устраивает безопасность все мы знаем про
08:14
историю с dry манерами
08:16
смартфонами недавняя история с подводной
08:19
лодкой
08:19
это все проблемы причем последний
08:22
cachito реально трагедия то из этого
08:24
погибли
08:24
много людей и это будет продолжаться
08:27
потому что чем больше в мире вот такого
08:31
типа аккумуляторов тем естественно визит
08:33
проблема не в том что они не безопасны
08:35
нарушения правил эксплуатации она может
08:39
повлечь за собой очень неприятные
08:41
последствия это нарушение оного может
08:43
быть достигнуто либо а например кем-то
08:45
неопытный пользователь не подумавши мм о
08:47
чем-то или b
08:48
дефектами в системе управления
08:51
электронной то есть то что не зависит от
08:53
самой литий-ионные аккумуляторы поэтому
08:54
сам по себе он безопасен
08:56
но когда возникает случайно примет
08:58
перезаряд это когда покоя причине
09:01
система не ограничила потенциал заряда
09:04
а продолжила заряжать аккумулятор дальше
09:06
это очень опасно это приводит в
09:08
воспламенение взрыва или перепутали
09:10
полярность ну бывает два самых
09:13
специально случая для вас всех аварий
09:14
это первая перезаряд 2 перепутанная
09:16
полярность то есть что будет когда вы
09:18
наоборот ток пойдет у вас в обратном
09:20
направлении и поскольку эти случаи со
09:24
мной не будут повторяться к сожалению то
09:27
разумеется всем хочется сделать их
09:28
безопасно вот и поэтому разрабатываются
09:31
новые материалы для котла так для надо
09:33
новые электролиты более безопасные так
09:36
далее тому подобное иначе то вот эти усы
09:38
дэя дендриты называются и это одна из
09:42
очень
09:42
одна из очень серьезных проблем которая
09:45
и собственно из за нее не используют
09:47
металлический литий
09:48
то есть вот свое время когда все это
09:50
началось пытались сделать аноды на
09:52
простом лети металлическом но быстро
09:55
поняли что это невозможно потому что вот
09:57
растут дендриты и вот пришли на графе
10:00
тогда стало хорошо но хорошо не до конца
10:02
потому что потенциал графита он очень
10:04
близок потенциал у вити и
10:08
может совпасть ряд условий такое что
10:10
вместо того чтобы до кодироваться в
10:11
графит он пойдет расти через сепаратор
10:14
таким образом просто он метал он
10:17
замыкает ячейку начинается возгораний
10:19
так далее вот например если мы будем
10:21
скажем пытаться заряжать при низких
10:23
температурах это будет проблемой потому
10:25
что у нас сопротивление разумеется есть
10:28
какой-то у графита да и при понижении
10:32
температуры сопротивления растет
10:34
получается что нас зарядная кривая
10:36
смещается вниз и тоже анод и какой-то
10:39
момент пересекает кривую вы осаждение
10:41
литья то есть но вот идет и все
10:43
и в кой-то момент литью более выгодно
10:45
просто осаждаться на поверхности чем это
10:47
кодироваться в графьев вот эта проблема
10:49
это одна из проблем который должен нужно
10:50
решать понять ну и плюс долгое
10:52
использование графита графит сейчас это
10:56
один из очень 1 и за основной источник
10:59
деградации вот нудные материал то
11:01
остановится очень деградации или темных
11:03
аккумуляторов и если его долго
11:04
использовать дата рано или поздно из-за
11:07
тоже высокого сопротивления лица
11:08
начинает расти через сепаратор это
11:11
конечно одна из проблем которые нужно
11:13
решать
11:13
во первых не заряжать на морозе до во
11:16
вторых в целом если есть скажем выбор
11:19
между быстрой зарядкой и медленно и
11:20
лучше зажечь медленно если это не
11:22
принципиально лучше поставить там на
11:24
несколько часов зарядку чем-то уже
11:26
скажем за 20 потому что ток большая
11:29
вероятность того что вот опять же у нас
11:32
перенапряжение приведет к возникновение
11:34
литий металлического она вероятность
11:36
более высокая здесь на самом деле
11:38
не надо путать графит и вот эти все
11:41
нанотрубки и и графины почему потому что
11:43
графит это интерполяционный материал это
11:46
за что дали нобелевскую премию вот
11:47
одному из троих ученых японцу он
11:51
предложил к интерполяционный анод то
11:53
есть катёна лития встраивается в мировое
11:56
пространство графита и там надежно
11:57
держатся это вот именно одно из отличий
12:00
литий-ионных аккумуляторов от всех
12:01
предшественников тоже там используются
12:03
интерполяционной а реакция если мы
12:06
говорим про нанотрубки про графин право
12:09
там
12:10
радиус кафе так сайт то есть как бы
12:12
графена подобные там слои прочее это все
12:15
материалы с очень большой поверхностью
12:17
площади поверхности но у них не может
12:20
быть объемной интерполяции в них нет как
12:22
бы их объема да то есть нанотрубку у них
12:25
размер такой что литий ну наверно можем
12:28
твоего там засунут куда-то бессмысленно
12:30
абсолютно поэтому эти материалы они
12:32
могут быть только используется как
12:34
материал для то что называется
12:36
суперконденсатор они могут
12:39
аккумулировать энергию к ним лети может
12:41
адсорбироваться на их поверхности но это
12:43
будет не аккумулятор это просто супер
12:45
конденсатор отличий в чем в том что
12:47
когда у нас лети находится внутри
12:49
структуре вещества то есть как паку муля
12:51
тарах он там находится очень прочную его
12:55
оттуда извлечь можно только под
12:58
действием токов поэтому у него очень
12:59
маленький самый разряд если мы зарядим
13:02
аккумулятор у нас через месяц будет
13:03
заряженный и если хорошо сделал той
13:05
через год будет заряженный у
13:07
суперконденсаторов вся от собственной
13:09
поверхности
13:10
то есть литий или там другие катионами
13:12
обязательно литий он удерживается
13:14
гораздо слабее и поэтому сама розетку
13:17
100 концертов гораздо больше их обычно
13:20
используют там где нужно в очень сжатые
13:23
временные промежутки получать большой
13:26
ток тогда да то есть нам нужно например
13:29
но можно представить себе скажем
13:31
электромобиль где будет использоваться
13:32
одновременно аккумулятор и супер к
13:35
poster например для очень быстрого
13:37
старта вы если вы хотите там
13:39
или там большой усилий приложить там
13:40
преодолеть препятствия наверное проще до
13:43
энергию просто забрать однократно ступа
13:45
конденсатора
13:45
потом он зарядится уже от аккумулятора и
13:47
будут постоянных готов к тому чтобы там
13:49
до крышку этом это вполне реально это
13:53
даже мне кажется кто-то использовал я не
13:55
знаю точно кто именно я пытался найти
13:56
именно вот готовое решение системы
13:59
разных смотрел производители я не нашел
14:01
но я видел упоминание о том что это
14:03
кто-то используя скажем так если мы
14:05
посмотрим на скажем общий рынок
14:07
аккумуляторов и суперконденсаторов то
14:09
рынок leo
14:11
1 стол больше чем то есть реальность
14:14
аккумулятор нужны людям чем вот эти
14:16
суперконденсаторы хотя много говорят о
14:19
том что да вот сейчас мы сделаем супер
14:20
конструкторы будет превосходить по
14:22
плотности энергии lyceum это бред почему
14:25
потому что даже если вы вот возьмем
14:27
идеально лист графина каждому
14:29
шестиугольнику прилепим литий и в таком
14:31
виде у нас будет держаться на самом деле
14:32
не будет но него даже если вот так вот у
14:34
нас максимальная энергоемкость такого
14:36
рода максимальная емкость там порядка по
14:39
40 50 мл честно грамм то есть его нельзя
14:42
использовать как замену но они активно
14:45
используются как добавки добавки для
14:47
повышения проводимость потому что
14:49
конечно
14:49
нанотрубки до тех графин у них очень
14:53
высокая проводимость и
14:55
например можно заменить скажем там 5 или
14:58
10 процентов сажи обычные которые
15:01
используются в электродах скажем на 0 1
15:03
процента по масти возник нанотрубок и
15:06
они будут работать даже чуть лучше чем
15:08
вот сажи то есть это для оптимизации
15:10
состава именно катодных маз их можно
15:12
использовать для альтернативы вот
15:15
интерполяционный молодым это нет просто
15:19
физически невозможно пока литий-ионные
15:21
аккумуляторы остаются самыми
15:23
перспективными за исключением ряда
15:25
специальных задач но только потому что
15:27
массово аккумуляторов использующих
15:29
другие материалы пока не существует
15:31
единичные исследовательский экземпляр и
15:34
не в счет в мгу
15:35
верят в на 3 ионный аккумулятор и
15:37
синтезировали новый материал на 3-го на
15:40
диего и пирофосфат что сегодня позволило
15:43
им выйти за пределы энергоэффективности
15:45
других лабораторных вариантов на 3 он их
15:48
аккумуляторов кто будет первым в
15:50
доведении этого типа аккумулятора до
15:52
серийного производства покажет время но
15:54
со слов
15:55
олега дрожжина напрашивается вывод что в
15:58
россии нет смысла заниматься хорошо
15:59
изученным литий-ионным кому
16:01
для разработки аккумуляторов на основе
16:04
лети фтора не удается получить нужные
16:06
материалы при современном развитии науки
16:08
и техники
16:09
она 3 он ее наиболее перспективные
16:12
близки к фазе конечного продукта
16:14
значит над районный аккумулятор
16:18
это и пока еще не технология пока еще
16:20
это лабораторной разработки и разумеется
16:23
работать над этим очень большое число
16:26
научных групп и я не могу сказать что мы
16:28
первые да это было бы наверное просто
16:31
баран йондо каждый на чем-то своем
16:34
специализируется кто-то занимается все
16:36
вместе кто-то там какими-то отдельными
16:37
компонентами насчет в целом я могу
16:42
сказать так вот в области ле циона наша
16:45
страна от стало безнадёжным потому что
16:47
когда что развитие вот основной или
16:49
темных аккумуляторов это были 90-е годы
16:51
все знают что было тогда и в целом
16:54
стране и в науке и очень-то дело до
16:56
развитие
16:57
высокие технологии особо никому не было
16:59
в натрий и о нем и
17:01
но в основном россии кошмар наша группа
17:04
занимается другие тоже есть но в целом я
17:06
бы сказал что мы примерно вот наверное
17:08
где-то на одном уровне с хорошими
17:11
ведущими мировыми центрами именно в
17:13
области metal zone аккумуляторов значит
17:14
конкретно эта работа которой идет речь
17:17
здесь даже
17:19
интересно не сам по себе материал хотя
17:22
он уникален и в качестве катода его
17:24
очень то можно использовать вот вот
17:26
сейчас мы его там купили большой реактор
17:28
да мы будем варить большую говорит ты
17:31
сделай большое количество будем делать
17:33
из него прототип пока еще не понятно что
17:35
там будет с ценой на ванадий как это вот
17:37
будет варьироваться
17:39
налога будет дешевле аналогов от ле
17:41
циона но в целом сам по себе материал он
17:43
готов очень так применению но интересно
17:46
здесь даже не то что вот именно сам по
17:48
себе он хорош а то что это целое
17:50
семейство возможных материалов потому
17:52
что меняя
17:55
катионы в его структуре по-разному
17:57
трансформируют количество катионов и тип
18:00
катионов мы можем из него делать либо
18:02
хороший к тот еще лучше чем этот либо
18:05
хороший анод и в перспективе мы хотим
18:08
сделать на основе вот этой структуры и
18:10
катод и анод
18:11
с ёмкостью больше чем есть сейчас и вот
18:14
это тоже вот возможность очень гибкая
18:17
структура
18:17
который позволяет и dender коллировать и
18:19
интерполировать и менять разные катионы
18:21
там могут быть самые разные катионы и в
18:23
одной в другой под решетки она вот
18:25
позволяет надеяться на то что
18:27
действительно здесь вот можно будет
18:29
одним сатурн им типом обойтись для того
18:31
чтобы сделать одновременно и катод и
18:32
анод гораздо проще чем работать например
18:36
ну с разными материалами в целом поэтому
18:39
я могу сказать что
18:41
конечно открытие вот именно этого
18:43
материала и этого семейства возможных
18:47
материалов но может чтобы начать отдел
18:48
что уже получается это очень неплохой
18:51
шаг это
18:52
не нужно что-то рывок какой-то да вот в
18:54
качественном смысле но это
18:57
безусловно будет заметно замечено я
19:00
более чем уверен что уже наверняка
19:01
научную группу другие ночные работать с
19:04
этой структуры потому что мы показали ее
19:06
потенциала возможности там море и я
19:09
думаю что мы дальше будем работать уже
19:11
скорее всего не одни но вот именно в
19:13
этом материале да у нас есть первенства
19:15
у нас есть заявку на патент и надеюсь
19:17
что вот он один из прецедентов
19:19
то технологии которые мы пытаемся
19:21
сделать в рамках вот нашего
19:24
работы в нашего гаранта по наклонным
19:26
аккумулятор в целом конечно работ тут
19:29
огромное количество то есть есть
19:31
проблема и духов катоде
19:32
но его ноги то что сейчас
19:34
рассматривается это углеродные материалы
19:37
но графит использовать нельзя к
19:38
сожалению над ее в него не
19:40
интерполируются а сделать реальные
19:44
рабочие технологии вот на том же hour
19:47
кармане это ну что то похожее на графиту
19:50
cразу порядочная оказалось не так-то
19:52
просто ну проблемы с электролиты мы с
19:53
другим много совсем но плюс том что как
19:56
бы многие вещи уже отработано ле ционе
19:58
поэтому мы например там способы
20:01
изготовления трудов до сборки ячеек это
20:03
все очень то нам известно всё знакомо
20:05
поэтому здесь идет быстрее чем когда вот
20:08
началось развитие liteon аккумуляторов
20:10
сейчас сейчас сделаем так раз большие
20:12
количества катодов анодов будем собирать
20:15
прототип во франции представили там пару
20:19
лет назад прототипа вот в этом корпусе
20:21
цилиндрическом в японии активный вид
20:24
работ они тоже прототипа делают я видел
20:28
презентацию китайских коллег тоже они
20:31
очень активно занимает нового всех стран
20:32
то есть вот примерно на одном уровне
20:35
где-то все движутся то есть прототип а
20:36
вот небольшого формата они есть но это
20:39
еще не промышленная технология там еще
20:41
есть над чем работать так выглядят
20:44
подключенные ячейки те самые
20:46
исследовательские прототипы каждую
20:48
ячейку собирают отдельно в боксе
20:50
относительная влажность этом боксе
20:52
должна быть равна нулю
20:54
так как не должно быть любого контакта с
20:57
влажностью ну вот в таких вот ячейках
20:59
здесь они подключаются к аппаратам
21:01
которые производят тестирование в данном
21:03
случае зарядка разрядка над ее тяжелее
21:05
лития и если даже возьмем катодный
21:07
материал например то словно там лети к
21:09
порту 2 и на 3 кобальта 2 в на 3
21:11
кобальта 2 будет масса молярная масса
21:13
большие по закону фарадея емкость
21:16
которой можем получить свои и оно будет
21:17
меньше то очевидно вот кроме того
21:19
проблема в том что на 3 больше по
21:20
размеру и
21:23
есть определенные трудности в том чтобы
21:25
его вот так же хорошо эффективна во
21:28
многих материалов циклировать как и
21:29
литий и те материалы которые есть сейчас
21:32
рабочие они могут быть даже быстрее там
21:34
диффузии чем литья но вот реально у них
21:36
емкость
21:38
меньше процентов на 10 20 но это
21:42
нормально потому что на триллион он не
21:44
рассматривается как применение скажем
21:46
для мобильной электроники понятно что за
21:48
если если он пока что в не конкуренции
21:50
натрий он рассматривается в первую
21:52
очередь для больших приложений это
21:55
электростанции
21:56
электромобилей электроавтобусы там где
21:58
цена имеет значение действительно то
22:00
есть там где вот для того чтобы заменить
22:02
там что-нибудь на литии он нужно очень
22:04
большие деньги и тогда выигрыш при
22:07
замене нато и будет конечно очень
22:08
серьезным а портативные турника все
22:10
очень 3 так платят за лица и он и особо
22:13
никто не переживает цена формулируется
22:17
из немножко других принципов а цикла
22:19
перезарядки натрий и они все работает
22:25
примерно так же их в лите то есть по
22:27
цикле руи масти в литье они тоже есть
22:29
разные дайте поесть и которые можно
22:31
циклировать там 10000 циклов и 20000 а
22:34
есть те которые там после 100 циклов уже
22:37
показывай значительно меньшую емкость то
22:39
же самое внутри о не мы можем идти либо
22:42
в сторону увеличения скажем энергии но
22:43
используя мало стабильные материалы
22:45
а можем немножко понизить энергию но
22:48
взять материал который более стабильно
22:50
тогда
22:50
цитируемых будет гораздо лучше то есть в
22:53
целом они примерно равнозначно с
22:55
безопасностью все равно так примерно так
22:57
же но с учетом того что люди сейчас зная
23:00
вот те проблемы которые есть ли с юными
23:02
стараются не повторять ошибок и делать
23:05
максимально безопасные но изначально уже
23:08
вот и катодные материал электролиты до
23:11
из плюсов на trion а в том что например
23:13
его можно хранить полностью разряжен то
23:16
есть в нуле лицевыми рекомендую
23:18
сохранить полностью раздвижными обычных
23:20
хранят там где-то с полу заряженном
23:22
состоянии смотрела на таких проблем нет
23:24
то есть его можем в но мерзавец и в
23:26
таком виде там транспортировать и
23:27
хранить так далее в японии очень
23:29
популярны над резервные аккумуляторы
23:31
это
23:33
очень интересно технологии который
23:34
только в японии прижилась немножко еще в
23:36
америке там расплавленный натрий из
23:39
террас двух сторон а между ними твердый
23:41
электролит их разумеется нельзя
23:42
использовать там в портативные кролики
23:45
там электромобилях да но вот на
23:46
электростанциях из лифта заборчиком
23:49
оградить в землю закопать то температура
23:51
than 300 градусов их работы никого особо
23:53
не смущает и они очень дешевые
23:55
нато и серрадо что может быть дешевле
23:57
вообще энергоемкость их там даже чуть
24:00
выше чем у литий-ионных аккумуляторов но
24:02
вот их можно использовать только вот в
24:05
удаленных это местностях плюс есть
24:07
огромная проблема
24:08
получить без дефектный вот-вот
24:10
керамический сепаратор и пока что его
24:14
судя по всему их умеет делать только вот
24:15
это вот тогда как стендин и спрятал
24:21
очень японская компания которого
24:22
занимается развитием
24:23
наверняка вы задавались вопросом откуда
24:25
ученые получают финансовую поддержку
24:27
какой бизнес участвуют в проекте и так
24:30
далее и тут хотелось бы обратить ваше
24:32
внимание на особое отношение инвестора к
24:35
стартапам в россии инвестор хочет чтобы
24:38
исследователь создал компанию создал
24:40
продукт желательно раскрутился и уже
24:42
начал продавать и только тогда инвестор
24:45
хочет вкладываться в то время как
24:47
зарубежный инвестор вкладывается в
24:48
разработку и рэнди
24:50
или выкупает на этапе разработки
24:52
перспективный стартап
24:53
вами уже кто-то заинтересовался спонсор
24:56
инвесторы
24:57
и если честно с различным инвесторам я
25:00
встречаюсь где-то раз в месяц вот вчера
25:03
буквально были товарищи ну голландский
25:07
инвеста который работает с китаем с
25:09
компанией компании geely
25:11
там у них большой рэнди центр большая
25:13
фабрика они сделают
25:15
системы для хранения электростанциях то
25:18
есть там часто называл цифру 8 гигаватт
25:21
аккумулятор делают они
25:24
одни из многих то есть вот и после
25:26
выхода публикации про нато его но многие
25:29
до осознали что это очень круто и в
25:31
целом в ходе работы постоянно люди
25:33
приходят потому что все понимают да что
25:34
в россии этот рынок но в основном в
25:37
россии конечно совсем еще не развито
25:39
есть во всем мире он пошел на растет у
25:41
него там темпа роста процентов 2030 год
25:44
это отличное вложение стресс конечно же
25:46
а в россии это еще и огромный потенциал
25:48
потому что рынок очень маленький и все
25:51
привозное в основном поэтому люди хотят
25:54
инвестировать но обычно приходится
25:59
многим отказывать поскольку это
26:01
как правило инвестор что хочет чтоб было
26:04
уже компания вот я в нее вложу 100
26:06
долларов до через 10 лет я получил там
26:08
миллион долларов вот такого мы вот
26:11
предложить у нас есть свой стартап да но
26:13
он пока стадии развития мы не готовы его
26:16
то кому то продавать так далее да мы
26:18
хотим вот сами что-то сделать на нем
26:20
посмотреть чем это все приведет в плане
26:23
на trion а тут даже еще и стартапе
26:25
говорить рано потому что даже нет ни
26:27
прототипа ничего то есть это все
26:28
разработки лабораторные и конечно
26:31
инвесторов вот если мы будем просто про
26:32
бизнес мы иногда это не очень интересует
26:35
им хочется чтобы уже вот был портатив
26:37
что уже было материала было уже
26:38
производства хотя бы небольшое
26:39
и с помощью денег инвесторам и бы это
26:42
производили есть компании которые
26:44
инвестируют именно в аренде
26:46
то есть несколько что во всем мире это
26:48
нормально в россии это не очень развита
26:49
но в целом все компании мировые лидеры
26:52
понимают что сначала нужно вложить денег
26:54
в исследовании там а через пять лет эти
26:57
исследования такой-то результат вот в
26:59
россии есть такие компании но их очень
27:01
мало
27:02
мы до с некоторым этих сотрудничаем
27:04
частности вот есть компания
27:06
сатурн которая делает краснодаре
27:09
находится они делают аккумулятор для
27:11
космоса и солнечные панели они очень
27:14
активно занимается рэнди то есть я знаю
27:16
у них много договоров с разными
27:19
институтами по разработке и анодов
27:22
электролитов катодов вот у нас есть мир
27:25
с ними да это вот разработка катодных
27:27
материалов есть постоянные интересы
27:29
страны например автопроизводители то
27:32
есть я уже неоднократно встречался и
27:35
с представителем пинга за камаза и
27:38
других там представителей транспортной
27:40
индустрии не только транспортной да но
27:43
обычно вот все это все хотят вот чтобы
27:46
было уже какое-то небольшое производство
27:48
и вот поставить кого-нибудь там такой
27:51
так умер в камаз например да чтобы он
27:52
поехал в нём тогда они как бы готовы
27:54
инвестировать
27:55
а вот именно в лабораторной разработки
27:58
не очень горят желанием объем мы как
28:01
ученые да мы тоже не очень интересуемся
28:04
и на производство я понимаю что все
28:06
безумно интересно это очень нужно но
28:08
если мне нужно выбирать между заниматься
28:11
наукой заниматься вот именно
28:12
пусть даже небольшие но производством
28:15
здесь конечно просто поскольку я по
28:17
профессии это именно химик исследователь
28:19
разумеется я буду выбирать первое
28:21
сегодня все знают что аккумуляторы не
28:24
самые экологичные изделия наиболее
28:27
токсичный элемент в аккумуляторе это
28:29
электролит соли соединяются с парами
28:31
воды и разлагаются образуя плавиковую
28:33
кислоту всё это очень токсично по этим и
28:36
другим причинам электролиты не
28:38
транспортируют самолетом почтовые службы
28:41
вообще не берутся но как нам сказали в
28:43
чемодане провести можно если никому не
28:46
говорить поэтому аккумуляторы нужно
28:48
сдавать на переработку для компаний
28:50
производящих аккумулятора утилизация это
28:52
недорого и безопасно при этом они
28:54
получают вторсырьё
28:56
в янгу уверены что при росте числа
28:58
используемых аккумуляторов не будет
29:00
проблем для экологии если хорошо будет
29:03
налажен процесс переработки до этого
29:05
интервью я попросил через наш инстаграм
29:07
задавать интересующие вас вопросы
29:09
специалисту и теперь он блицем на них
29:12
отвечает какие ожидаются технологические
29:14
прорывы в этой области у вас и
29:16
аккумуляторов в россии и мире
29:18
здесь есть две новости хорошая и плохая
29:21
значит хороший стоит том что даже если
29:24
мы говорим про обычно литерный
29:25
аккумулятор с уже известными вот
29:26
материалами до на самом деле массово
29:29
доля активных материалов занимает
29:31
порядка 50 процентов аккумуляторе то
29:33
есть в принципе мы можем развивать в два
29:36
раза по вы строга емкость аккумулятора
29:38
просто заменив все компонента
29:40
второстепенные на более легкие
29:41
это корпус токосъемники есть об оратора
29:44
и так далее и тому подобное поэтому в
29:47
принципе вот именно вот это один из
29:49
путей по которому постоянно происходит
29:50
оптимизация
29:51
аккумуляторов и например вот если могли
29:53
допрос samsung скорее всего не имели
29:55
именно это что они будут использовать то
29:58
нанотрубки в которые породах таким
30:00
образом они повысят далек от активного
30:02
материал там до 99 процентов вместо
30:05
скажем там 85-90 и это создаст выигрыш в
30:09
энергоёмкости плохая новая состоит том
30:11
что да мы знаем материал которы могут
30:13
давать еще больше
30:14
но они как правило не стабильны либо они
30:17
нестабильны в плане безопасности либо не
30:19
нестабильна в плане цитируемости и
30:21
скажем если мы возьмем конверсионный not
30:24
например кремний да вот многие тоже
30:26
может быть слышали и на сами крем не
30:28
используются его чуть-чуть галутва нас
30:30
сейчас чтобы просто немножко увеличить
30:32
его емкость но если мы целиком заменим
30:35
графитная крем не у нас емкость анода
30:36
вырастет там раз в пять в 7 вот но
30:39
циклировать она будет очень мало потому
30:41
что вот конверсия большое изменение
30:43
объема и быстро деградации поэтому вот
30:46
что людям важнее
30:48
если скажу нужен аккумулятор который
30:50
будет скрываться не более там знаю 100
30:52
циклов тоже есть да да тогда как бы
30:56
можно сделать общем то их уже делают с
30:59
большей нарга емкости а если нужно
31:01
наоборот чтобы он еще и крайне долго
31:03
цитировал ся ты а наоборот приходится
31:05
отплатить иногда ее потери энергоемкости
31:06
за вот в целом
31:09
оперативная система конечно же есть как
31:13
есть они разрабатываются уже много лет
31:15
это лететь северные аккумуляторы лети и
31:18
воздушные аккумуляторы но и в разные
31:19
комбинации там на 3 серные там на три
31:22
воздушные и прочее в теории скажем такая
31:26
система как скажем лети фтор да вообще
31:28
было бы наверно идеальный потому что
31:29
потенциал 6 вольт огромная емкость
31:32
маленькие массы и катода и анода но
31:35
совместить это в работающем устройстве
31:37
пока еще не удается ни в плане там лети
31:40
воздушных не в плане летит северных люди
31:42
серные ближе всего сейчас
31:44
коммерциализации но ими занимаются уже
31:47
лет сорок наверное то есть больше чем
31:49
летел на миг
31:50
метрами и вот каждый год я слышу да о
31:52
том что вот вот сейчас мы все это
31:54
выпуская на рынок и даже есть к этой
31:55
компании вроде бы но вот массового
31:58
перехода на эти серу я пока не вижу но в
32:01
целом эта система она близка к
32:03
перспектива ездить до перспектива есть и
32:05
энергоемкость
32:06
ну раза в два больше чем улице ивана
32:09
время-то уже готового изделия
32:11
но циклировать у неё уже хорошо
32:14
насколько быстро деградирует современные
32:17
аккумуляторы в телефонах
32:18
при да ну понятно при мысли зарядки
32:22
начну я уже говорил да что если есть
32:24
альтернатива лучше зажать вам медленно
32:26
конечно у нас проблема быстро зарядки в
32:29
том что у нас при одном и том же
32:31
сопротивление катода и анода более
32:33
высокий ток всем из напомню закон ома до
32:37
напряжение это произведение сила тока на
32:39
сопротивление и увеличивает силу тока мы
32:41
увеличиваем тоже называется дельта u то
32:44
есть это перенапряжение из-за этого у
32:46
нас потенциал катоды как бы повышается
32:49
потенциал анода понижается и если
32:51
подослал которые там еще есть запас
32:53
скажем там куда ему идти вверх то с она
32:56
там проблема потому что когда графит
32:57
начинает пересекать потенциал видите то
32:59
есть 0 у нас высаживаются медвежки леди
33:02
и конечно
33:05
циклировать таких аккумуляторов она в
33:07
целом меньше почасту возможно циклов
33:10
какая-то статистика
33:11
насколько мы можем сберечь аккумулятор
33:14
не пользуюсь быстрой зарядкой
33:16
использует здесь сложно сказать
33:19
поскольку постоянно трансформируется и
33:22
совершенствуется конечно и состав самих
33:24
материалов поэтому наверное у компании
33:27
есть собственная статистика но я не могу
33:30
сказать что где-то ею встречал хотя и
33:32
специально не искал в целом разумеется
33:36
ну вообще вот мобильная электроника они
33:38
же не рассчитана на то многолетние
33:40
использование в основе меняет телефон
33:42
там новый за 1 год 1 2 года не знаю
33:45
какая статистика и все привыкли к тому
33:48
что емкость аккумулятора через год
33:50
использования она меньше чем в начале мы
33:54
купили телефоном скажу живет там два-три
33:55
дня а там через год он уже живет там
33:59
полдня людей и в принципе все уже с этим
34:02
смирились хотя на самом деле конечно
34:03
проблема деградации плюс вот для
34:06
повышения на рога емкости начальной
34:09
стали класть скажем крем его ноды в
34:11
аноде и формально это вы повышает
34:14
емкость документа то есть у вас на
34:16
коробке написано там не эта бусина там
34:18
не 4 500 до опять тысяч ампер чего
34:20
миллиампер часов но обратите внимание
34:23
никто не пишет какая будет емкость через
34:25
год вот если бы и заставили
34:26
производителей писать емкость через год
34:28
использования там через 300 циклов
34:31
заряда-разряда
34:31
тогда люди вы поняли что на самом деле
34:34
немножко врет тоже ход маркетинговые что
34:36
вот сел аккумулятор то плохо работает
34:39
помощнику плюсе новый телефон не буду
34:41
мучиться ну вот да на самом деле этот
34:43
вопрос очень многих интересует ну
34:45
конечно запрос на зарядка
34:46
3050 вот для того чтобы мобильный
34:50
телефон даже значит скажем так вот если
34:54
мы говорим про стандартные аккумуляторы
34:55
не на основе летит титановой шпинели это
34:58
отдельный вид который можно там за
35:00
минуту заряжать без проблем а вот обычно
35:02
еда которая в телефон и стоят ноутбуках
35:04
лучше не заряжать их быстрее чем скажем
35:08
скорость 20 30 то есть быстрее чем за
35:11
полчаса считается что самый такой
35:13
щадящий режим это где-то примерно цен на
35:16
2 теряться на 3 то есть
35:18
часа за два три это наиболее оптимально
35:20
с точки зрения вот количество циклов
35:22
сета
35:24
емкость за один час то есть цена 2 это
35:27
значит емкость за два часа центре эта
35:29
емкость за три часа а там пять это
35:32
значит 5 раз за час то есть это 12 минут
35:35
реально ли в ближайшие 5 10 лет увидеть
35:38
аккумуляторы в устройству чтобы их
35:40
производства не было бы таким вредным
35:42
как сейчас я не могу сказать насколько и
35:48
производства вредно потому что опять же
35:50
да завист от производителя то есть
35:52
наверное там в подвале китая а куда люди
35:55
собирают скорее всего это
35:58
не очень экологичный материал материал и
36:02
сами по себе они они не вреднее чем
36:04
других тип аккумуляторов 330 проблема
36:08
это соль но если аккумулятор задавать
36:11
обратно на переработку то производились
36:13
сам заинтересован том чтобы это суда
36:15
обратно собрать но ее легко растворить
36:17
обратно до в него стоит ли и использую
36:19
потому что соль очень дорогая вот отлить
36:22
и повтор 6 который час пользуется он
36:23
реально дорогой и если его не
36:25
выбрасывать на улицу а просто вот
36:27
постоянно рециклировать
36:29
то никаких особых проблем быть не должно
36:31
когда смартфон их ноутбуку будут уснуть
36:33
кремниевые аккумуляторы но вот я уже
36:35
сказал что если мы заменяем графитной
36:37
кремний у нас повышается энергоемкость
36:39
но увеличение объема при этом триста
36:43
процентов то есть вот скомпенсировать
36:46
вот это вот возникающие огромное
36:48
изменение
36:48
пока что люди не придумали и я не уверен
36:51
что вообще придумывать потому что как
36:53
вот представить себе даже у нас у вас
36:55
телефон такое для моего зарядили он стал
36:57
таким под ником уже не понравится да и
36:59
вот и что делать непонятно
37:01
действительно ли деградируют
37:03
аккумуляторы если вы заряжать не
37:04
полностью разрядился
37:08
в лице его не нет эффекта памяти то есть
37:10
это не должно приводить
37:12
если он сделан правильно и без нарушений
37:15
технологии то никаких проблем и
37:17
создавать не должна какие аккумуляторы
37:20
лучше используют своем доме солнечными
37:22
панелями чтобы это не доставлял огромных
37:24
трат вот как раз наверно того же года
37:26
вот вот тогда да конечно 3 он он должен
37:29
заменить потому что многие люди хотят
37:31
себе поставить но посчитав до покупает
37:35
себе этом либо самец кислотные либо
37:36
просто забивает на эту идею что
37:38
ограничивает внедрение новых технологий
37:40
аккумуляторов вот либо электромобили но
37:42
судя по ничего не ограничивает они
37:45
внедряются постепенно естественно
37:46
хотелось бы уточнить человеку
37:48
литий-ионные и литий-полимерные батареи
37:50
срок эксплуатации как зависит конечно от
37:54
того какие то материалы и как вы их из
37:57
планируете то есть мы можем как-то
37:59
определить какого типа аккумулятор литье
38:02
на никакого типе литий-полимерная значит
38:04
если мы говорим про мобильный
38:05
электронику там почти везде стоят
38:07
оксидные материалы на катоде и графит на
38:10
аноде
38:12
стандартная
38:13
грунт гарантия производителя сейчас вот
38:16
цикле руи масть до потери 20 процентов
38:19
емкости это примерно там 300 циклов
38:22
использовать их дальше можно но уже
38:24
аккуратно и не подвергая быстрому заряду
38:27
не подвергая вот низким температурам то
38:30
есть просто аккуратно использовать есть
38:32
аккумулятор и специально обмен на основе
38:34
лиц и фирм по 4 это литий железо
38:36
фосфатные аккумуляторы они работают
38:39
гораздо лучше в плане
38:41
часто числа возможных зарядок разве так
38:43
вот то есть их можно там
38:46
использовать 1000 циклов но опять же у
38:48
них есть проблема графита которая никуда
38:50
не девается
38:51
ее можно решить путем замена его на
38:55
лететь становая шпинель такие комета
38:57
называются летите это над ные например
38:59
не используются вот в одной из партий
39:01
автобуса для мосгортранс они купили
39:03
электробуса да да там красно готовить
39:06
или сферам по четыре на аноде или
39:08
текстовая шпиндель и эти аккумуляторы в
39:10
теории вообще могут работать бесконечно
39:12
но энергоемкость их ниже раза так в
39:15
полтора-два построения с тем что вот
39:17
телефонах поэтому обычно если человек
39:20
хочет
39:21
купи себе аккумулятор этого будет
39:22
работать там годами там не знаю 5 лет
39:25
десять лет до без особых потерь и чтобы
39:28
это был еще и безопасно и их еще в
39:29
общем-то можно и на морозе заряжать
39:31
тогда просто изначально нужно подумать о
39:33
том какой именно тип купить вот если же
39:37
просто человек купил за телефон и хочет
39:39
выяснить но скорее всего вы снега что он
39:41
не сможет от она либо рентген сделать
39:43
маркировки не указывать тип катодного
39:46
материала и анодного не указывается но
39:48
обычно всегда это вот оксид тройной на
39:52
основе лети кобальта двоих подобный она
39:54
надета графит обычно не все что работает
39:58
на аккумуляторах из персональной
40:00
электроники и бытовой техники и есть в
40:02
ситилинке
40:03
мы оставили несколько ссылок в описании
40:05
на различные товары
40:07
заходите и смотрите может быть что не
40:09
найдете как раз то что искали ну и
40:11
конечно ваш переходы это неоценимая
40:14
помощь нашему каналу друзья и очень рад
40:16
что нам очередной раз удалось заполучить
40:18
эксклюзив благодаря которому вы узнали
40:20
что-то новое но как вы поняли из
40:22
разговора нет ничего идеального и с
40:25
аккумуляторами все точно так же нам
40:28
приходится выбирать баланс там либо
40:31
какие-то долговечные либо емкие либо
40:34
быстрые аккумуляторы и так далее а вот
40:37
тех вот самых супер аккумуляторов
40:38
которые и
40:40
мало весят и очень тонкие очень ямки в
40:43
ближайшее будущее не ждите это дело
40:46
далекого будущего ну а сейчас в
40:49
настоящем у меня в силах пока