Островные учёные ведут разработку новых источников энергии

Новое обо­ру­до­ва­ние закуп­ле­но для лабо­ра­то­рии совре­мен­ных источ­ни­ков воз­об­нов­ля­е­мой энер­ге­ти­ки в СахГУ. В том чис­ле – муфель­ная печь, труб­ча­тая печь, пла­не­тар­ная раз­моль­ная мель­ни­ца с раз­лич­ны­ми раз­моль­ны­ми тела­ми.

– В муфель­ной печи созда­ёт­ся окис­ли­тель­ная сре­да, где про­ис­хо­дит раз­ру­ше­ние раз­лич­ных веществ, что исполь­зу­ет­ся в хими­че­ских лабо­ра­то­ри­ях для ана­ли­за образ­цов. Кро­ме того, муфель­ные печи при­ме­ня­ют­ся для син­те­за новых веществ, напри­мер, катод­ных мате­ри­а­лов, при высо­ких тем­пе­ра­ту­рах в окси­ли­тель­ной атмо­сфе­ре, а труб­ча­тая печь – это кон­тро­ли­ру­е­мые сре­ды, то есть мож­но рабо­тать в ваку­ум­ной сре­де, в окис­ли­тель­ной, инерт­ной либо вос­ста­но­ви­тель­ной, – пояс­нил заве­ду­ю­щий лабо­ра­то­ри­ей, кан­ди­дат хими­че­ских наук Олег Шича­лин. – Раз­моль­ные мель­ни­цы пред­на­зна­че­ны для син­те­за, дис­пер­га­ции и гомо­ге­ни­за­ции даже очень твёр­дых порош­ко­вых соста­вов, а так­же полу­чать новые соста­вы для катод­ных мате­ри­а­лов. Жер­но­ва из окси­да цир­ко­ния поз­во­ля­ют раз­ма­лы­вать твёр­дые веще­ства, а сталь­ные жер­но­ва – более мяг­кие. В бли­жай­шее вре­мя мы ожи­да­ем появ­ле­ние 3D-прин­те­ров, кото­рые будут исполь­зо­вать жид­кие поли­ме­ры и пла­сти­ко­вые нити в каче­стве рас­ход­ных мате­ри­а­лов. Эти устрой­ства поз­во­лят созда­вать трех­мер­ные объ­ек­ты с помо­щью адди­тив­ных тех­но­ло­гий.

Обо­ру­до­ва­ние при­об­ре­та­лось в первую оче­редь для син­те­за новых веществ, изго­тов­ле­ния новых мате­ри­а­лов. В дан­ном слу­чае это стой­кие катод­ные и анод­ные мате­ри­а­лы для пор­та­тив­ных источ­ни­ков энер­ге­ти­ки и для полу­че­ния водо­ро­да с помо­щью элек­тро­ли­за.

На теку­щий момент наи­бо­лее мас­со­вое при­ме­не­ние в мире нахо­дят лити­е­вые эле­мен­ты, но сего­дня учё­ные актив­но рабо­та­ют над усо­вер­шен­ство­ва­ни­ем пор­та­тив­ных бата­рей. Один из самых оче­вид­ных путей состо­ит в том, что­бы опас­ный литий свя­зы­вать в более без­опас­ные фор­мы, повы­шать энер­ге­ти­че­скую плот­ность, то есть ёмкость акку­му­ля­то­ра, уско­рять вре­мя заря­да.

Вто­рой век­тор дви­же­ния – раз­ра­бот­ка пол­но­стью новых типов бата­рей. Это более длин­ный и пока неиз­ве­дан­ный путь.

Так, один из пер­спек­тив­ных совре­мен­ных мате­ри­а­лов – MXenes (Мак­се­ны), кото­рый может запа­сать и выде­лять боль­шое коли­че­ство элек­тро­энер­гии. MXenes – это класс дву­мер­ных неор­га­ни­че­ских соеди­не­ний, наря­ду с MBenes, кото­рые состо­ят из ато­мар­но тон­ких сло­ев кар­би­дов, нит­ри­дов или кар­бо­нит­ри­дов пере­ход­ных метал­лов. MXenes при­ни­ма­ют раз­лич­ные гид­ро­филь­ные окон­ча­ния. О пер­вом MXene было сооб­ще­но в 2011 году.

Разу­ме­ет­ся, рабо­тать в новой лабо­ра­то­рии долж­ны спе­ци­а­ли­сты, име­ю­щие ком­пе­тен­ции в обла­сти химии. В теку­щем году в штат вой­дут две сотруд­ни­цы из Вла­ди­во­сто­ка, одна из кото­рых уже при­бы­ла на ост­ров.

– Я ранее защи­ти­ла диплом бака­лав­ра по направ­ле­нию «химия», а на дан­ный момент закон­чи­ла 1 курс маги­стра­ту­ры ДВФУ по направ­ле­нию мате­ри­а­ло­ве­де­ния и тех­но­ло­гии мате­ри­а­лов, – рас­ска­за­ла новая сотруд­ни­ца Али­на Серо­штан. – Моя сфе­ра дея­тель­но­сти – мате­ри­а­лы для водо­род­ной энер­ге­ти­ки. Нефть рано или позд­но на пла­не­те закон­чит­ся, а водо­ро­да мно­го в атмо­сфе­ре, поэто­му элек­тро­лиз воды – опти­маль­ный вари­ант для полу­че­ния «зелё­но­го» топ­ли­ва.

Ещё одна зада­ча, кото­рой уже сей­час зани­ма­ет­ся лабо­ра­то­рия, – раз­ра­бот­ка под­хо­дов для пере­ра­бот­ки лити­е­вых бата­рей и исполь­зо­ва­ния их в каче­стве пор­та­тив­ных источ­ни­ков энер­гии. Так­же пла­ни­ру­ет­ся тес­ное вза­и­мо­дей­ствие с саха­лин­ским кар­бо­но­вым поли­го­ном, где спе­ци­а­ли­сты СКБ САМИ ДВО РАН про­во­дят испы­та­ние раз­ра­бо­тан­ных ранее тех­но­ло­гий, а уни­вер­си­тет­ские учё­ные со сво­ей сто­ро­ны обес­пе­чи­ва­ют новую науч­ную базу.