Энергия нового поколения дозревает в лабораториях: органический состав намекает на скрытый прорыв

Необычное партнерство двух научных школ привлекло внимание исследовательского сообщества: черноголовские специалисты объявили о старте крупного проекта по созданию биорасслаиваемых аккумуляторов. Идея объединить российские и китайские разработки возникла после получения совместного гранта, который позволит продвинуться в области высокоэнергетических накопителей нового поколения.

Фото: Designed by Freepik by freepik, https://creativecommons.org/public-domain/pdm/

Ученый в лаборатории

Международная связка исследований

Команду с российской стороны возглавляет Ольга Краевая, заведующая лабораторией перспективных электродных материалов ФИЦ ПХФ и МХ РАН. В научном центре уже приступили к синтезу соединений, которые станут основой будущих батарей, а коллеги из Китайской академии наук будут совершенствовать эти материалы и тестировать их на собственных установках. Сотрудничество, по словам исследователей, будет строиться дистанционно, с обменом образцов и результатов.

Краевая поясняет, что фундаментальный характер проекта требует аккуратной проверки каждого этапа. Механизмы передачи данных и образцов заранее согласованы, что позволит двум научным группам работать в едином технологическом контуре. Научная программа рассчитана на старт в 2026 году и предполагает равномерное распределение задач между странами.

Исследователи отмечают, что участие китайских партнеров значительно расширяет возможности экспериментов. Наличие мощных площадок по инженерии процессов дает шанс протестировать материалы на разных уровнях сложности и быстрее определить их промышленный потенциал.

Концепция будущих аккумуляторов

Главная цель проекта — разработать перезаряжаемые устройства с повышенной энергоемкостью и улучшенными экологическими свойствами. Именно здесь возникает отличие от привычных литий-ионных батарей, которые используют в смартфонах и электромобилях. "У аккумуляторов нового образца есть два принципиальных отличия от тех, что используют сейчас: они будут обладать большей емкостью. И особо важно, что за счет перехода на органические компоненты, станут биоразлагаемыми, что скажется на защите окружающей среды", — объяснила руководитель проекта Ольга Краевая.

В лабораториях Черноголовки уже намечены эксперименты с анодами на основе лития, модифицированными многооболоченными структурами, и катодами, включающими редокс-активные полимеры. Такой подход позволяет совместить высокую эффективность накопления энергии с потенциалом безопасного разложения материалов после завершения срока службы.

Ученые подчеркивают, что органические компоненты открывают путь к созданию новых систем, которые будут не только мощнее, но и проще в утилизации. Экологический аспект становится ключевым фактором, учитывая растущий объем электронных отходов и необходимость сокращения нагрузки на окружающую среду, сообщает интернет издание "Подмосковье Сегодня".

Горизонт внедрения и кадровый эффект

По оценке исследовательской группы, внедрение подобных технологий может занять до десяти лет. 

"Учитывая скорость развития аккумуляторной промышленности, в течение десяти лет мы намерены создать образцы, которые можно будет запустить в производство", — отметила Краевая.

Такой срок связан с необходимостью пройти путь от лабораторных прототипов до промышленной адаптации и проверки устойчивости материалов в реальных условиях.

Полученный грант Российского научного фонда поможет расширить команду: в молодежную лабораторию планируют пригласить новых сотрудников и организовать программу обучения, чтобы сформировать базу специалистов, способных продолжить исследования в этой сфере. Дополнительный кадровый ресурс ускорит движение проекта и укрепит связи с китайскими коллегами.

Партнеры уверены, что расширение штата и совместный доступ к оборудованию создадут среду, в которой инновационные решения смогут развиваться быстрее. Это позволит перейти от экспериментальных образцов к полноценным энергетическим системам, готовым для промышленности и научных задач.