Понедельник, 30.03.2020, 12:54
Приветствую Вас, Гость Нашей Планеты



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.


Оцените материал:





ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ:

Материалы публикуемые на "НАШЕЙ ПЛАНЕТЕ" это интернет обзор российских и зарубежных средств массовой информации по теме сайта. Все статьи и видео представлены для ознакомления, анализа и обсуждения. Мнение администрации сайта и Ваше мнение, может частично или полностью не совпадать с мнениями авторов публикаций. Администрация не несет ответственности за достоверность и содержание материалов,которые добавляются пользователями в ленту новостей.


Категория: Наука и технологии | Источник: https://vk.com| Просмотров: 221 | Добавил: Pantera| | Теги: 50, изменят, Нам, как, мир, ФИЗИКИ, тонн:, привычный, российские, ещё | Рейтинг: 4.8/6

В КОММЕНТАРИЯХ НЕДОПУСТИМА КРИТИКА САЙТА,АДМИНИСТРАТОРОВ,МОДЕРАТОРОВ и ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ,КОТОРЫЕ ГОТОВЯТ ДЛЯ ВАС НОВОСТИ! УВАЖАЙТЕ ЧУЖОЙ ТРУД!
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

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 [3946]
Животные и растения [2669]Здоровье,психология [4749]История и археология [4652]
Мир вокруг нас [2167]Мировые новости [7583]Наука и технологии [890]
Непознанное [4196]НЛО,уфология [1263]Общество [7796]
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 [4912]Это интересно! [3311]Юмор,афоризмы,притчи [2394]



АРХИВ САЙТА:
Астрология и пророчества [786]Гипотезы и прогнозы [4354]Дом,сад,кулинария [105]
Животные и растения [2668]Здоровье и красота [5477]Интересности и юмор [3653]
История и археология [3646]Космос, астрономия [1857]Мир вокруг нас [1843]
Наука и технологии [2058]Непознанное [3539]НЛО,уфология [1736]
Общество, в мире, новости [8396]Психология и отношения [48]Стихия, климат, экология [135]
Фильмы и видео [185]Частное мнения [53]Эзотерика и феномены [1992]