Ближайшие события
Все события
Новое поколение суперконденсаторов
Новое поколение суперконденсаторов
POWER&ENERGY

Лидер проекта — Александр Атращенко

В проекте разрабатывается недорогая промышленно-встраиваемая технология производства суперконденсаторов с рекордными характеристиками удельной плотности запасаемой энергии, на уровне лучших литиевых аккумуляторов (до 250 Вт*ч/кг) для применения в смартфонах, электромобилях и других приложениях, требующих быстрого накопления и эффективной рекуперации энергии. Использование углеродных аморфных наночастиц и специальных методов их нанесения существенно повышает энергоемкость и безопасность накопителей энергии и использующих их устройств, так как в решении отсутствует активный металл — литий и используется твердый безопасный электролит.

Это дает новые потребительские свойства тем гаджетам, которые активно используют аккумулятор. Например, можно зарядить полностью мобильный телефон за 1 минуту и.или обеспечить характеристики рекуперации, недостижимые другими способами.

Область применения, с точки зрения конечного потребителя, это замена традиционных литиевых батарей в гаджетах, суперконденсаторы для компенсации статических и динамических потерь в электротранспорте (увеличение дальности хода при сохранении остальных параметров), дроны, пусковые системы для запуска двигателей на морозе. С точки зрения производителя суперконденсаторов и Li-Ion аккумуляторов это создание продукта нового потребительского качества без существенных затрат на модернизацию производства.

Преимущества предлагаемого решения по сравнению с существующими аналогами:

1. В суперконденсаторе используется новый активный электродный материал — плотноупакованные наночастицы аморфного углерода — обладающий рекордной удельной емкостью, более 2000 Ф/г, что в 4-5 раз превосходит емкость лучших из известных материалов-аналогов. Для получения этого материала используется разработанная командой проекта оригинальная (и легко масштабируемая) технология лазерного электродиспергирования материалов.

2. Команда проекта предлагает использовать в суперконденсаторе твердый электролит и наносить в одном процессе (одновременно) с активным материалом — наночастицами аморфного углерода. Такой подход обеспечивает оптимальные условия для реализации емкостного потенциала активного материала (за счет наиболее плотного контакта активного материала с электролитом). Кроме того, он обеспечивает высокую производительность процесса формирования структуры суперконденсатора и совместимость его с базовыми процессами микроэлектроники. Такой подход ранее не использовался. Возможность его применения открывается в силу специфики собственной технологии лазерного электродиспергирования.

За 2016 и начало 2017 года мы подали PCT заявку (Договор о патентной кооперации) на накопитель энергии и метод его изготовления, добились воспроизводимости параметров электродного материала в малых сериях готовых суперконденсаторов, протестировали готовые накопители с использование стандартных наборов электролитов. В планах на 2017-2018 годы преодолеть оставшиеся критические точки технологии и подготовить конструкторскую документацию на опытное производство.


Автор заявки
Александр Атращенко
Руководитель проектов