«Аккумуляторы — это не только электродвижение, но и нацбезопасность»

Премию «Вызов» в номинации «Прорыв» в 2024 году за материалы для аккумуляторов получили профессор Сколтеха Евгений Антипов и его коллега Артем Абакумов. Евгений рассказал «СР» о разработках.

— За что вы получили премию?

— Мы разработали технологию и сделали опытное производство слоистых оксидов Li­NMC (литий, никель, марганец, кобальт) — катодных материалов для литийионных аккумуляторов. Прошли путь от лабораторных установок на граммы до реакторов производительностью 5–10 т в год. Этого, конечно, очень мало: хватит всего примерно на 50 Tesla. В нынешнем году планируем выйти на 20 т. Следующая цель — 100 т в год. На 1 МВт·ч для аккумуляторов требуется порядка 1,5–1,7 т катодного материала.

— Какими материалами вы занимаетесь — литиевыми, натриевыми?

— Теми и другими. Натриевые аккумуляторы уже производят в Китае в промышленных масштабах. Их энергоемкость пока меньше, чем у литиевых, но и разработки на начальном этапе. Уверен, через пять лет в мире мы увидим производства натриевых аккумуляторов на сотни гигаватт-­часов, а возможно, и больше. Выпуск литиевых аккумуляторов, по прогнозам, с 2030 года будет 2–8 ТВт·ч в год.

— Расскажите об основных этапах изготовления ваших материалов.

— Если очень упрощенно, мы подаем в химический реактор водные растворы сульфатов никеля, кобальта и марганца и добавляем реактивы, которые обеспечивают равномерное осаждение этих переходных металлов с образованием слоистых гидроксидов в виде сферических частиц. Это самое сложное, потому что соли одних металлов растворяются лучше, других — хуже, и в осадке пропорция компонентов может отличаться от той, что мы закладывали. Осажденные сферические частицы-прекурсоры фильтруем от раствора. Потом литирование: активный гидроксид лития при 600–800 °C равномерно проникает в прекурсоры. Все отжигается, и получается катодный материал.

— Что важнее всего сейчас, на чем нужно сосредоточить максимум усилий?

— Если мы не научимся сами производить ключевые материалы, если у нас не будет людей, которые понимают, как эти материалы работают, от чего зависят их свойства, то в сегменте аккумуляторов мы всегда будем зависеть от чужой воли. А аккумуляторы, как показали последние несколько лет, — это не только электродвижение, но и национальная безопасность.

Что победит — натрий или литий — читайте на сайте «СР»: https://clck.ru/3LSFnx

#статьиСР
@StranaRosatom