Будущее энергетики: на заседании РАН обсудили новейшие материалы для металл-ионных аккумуляторов

В Российской академии наук прошло заседание Президиума, на котором рассматривались перспективы развития металл-ионных аккумуляторов в России и за рубежом. Обсуждение коснулось не только состояния мирового рынка, но и ключевых проблем, связанных с разработкой новых материалов для аккумуляторов.

Основной доклад представил член-корреспондент РАН Евгений Антипов, чьи исследования в области высокотемпературных сверхпроводников и материалов для металл-ионных аккумуляторов были отмечены научной премией Сбера 2024 в номинации «Физический мир».

По мнению Антипова, литий-ионные аккумуляторы произвели технологическую революцию и в настоящее время широко применяются в таких областях, как электромобили, робототехника, дроноведение и другие сферы. Прогнозируется, что к 2030 году рынок литий-ионных аккумуляторов в России достигнет объема 300–400 миллиардов рублей.

Основной компонент, определяющий характеристики аккумуляторов, — катодный материал, который составляет около 20% стоимости устройства. В то же время Россия не имеет собственной инфраструктуры для массового производства таких материалов, что затрудняет создание гигафабрик по выпуску литий-ионных аккумуляторов.

«Важно развивать собственное производство этих материалов. В Сколтехе, при поддержке института, мы разработали опытные установки для выпуска катодных материалов с мировыми характеристиками. В этом году планируем увеличить объем производства до 30 тонн в год, а в будущем достичь 100 тонн», — рассказал Евгений Антипов.

Одним из основных проблемных аспектов катодных материалов является их склонность к тепловому разгонам, что может привести к взрывам аккумуляторов. Однако ученые разработали новые технологии, которые позволяют устранить этот недостаток.

Антипов также отметил, что развивается направление создания полностью твердотельных аккумуляторов, в которых заменяются пожароопасные жидкие электролиты на более безопасные полимерные или органические материалы.

Важным направлением для устойчивого развития отрасли является увеличение объема научных исследований, создание тематических конкурсов и научных консорциумов, а также разработка программ для подготовки кадров в сфере металл-ионных аккумуляторов.

Ректор Сколтеха, академик РАН Александр Кулешов добавил, что ограниченные мировые запасы лития могут привести к росту цен на этот материал, что в свою очередь требует разработки альтернативных аккумуляторов, например, натрий-ионных и калий-ионных.

Академик РАН Андрей Ярославцев подчеркнул, что зависимость от импортных компонентов может привести к технологическому отставанию России, и призвал к созданию внутренних производственных цепочек для аккумуляторов, что будет способствовать развитию экономики страны.

Доклады участников заседания можно будет прослушать в записи.

Также на заседании был представлен план работы Президиума РАН на ближайшее время. В частности, 26 и 27 мая состоится собрание тематических и региональных отделений Академии, а 28 мая будет заслушан отчет президента РАН. 29 мая планируется провести выборы в члены Академии, а 30 мая состоится торжественное вручение золотых медалей имени Ломоносова, Пирогова и других, а также утверждение протокола счетной комиссии.

Члены Президиума поддержали предложение Комиссии РАН по золотым медалям и премиям о введении новой награды — золотой медали имени академика Ю.А. Овчинникова, которая будет вручаться с 2029 года раз в пять лет.