Студенты СПбГУ решают проблему работоспособности аккумуляторов в Арктике

Команда — финалист студенческого конкурса «Start-up СПбГУ — 2019» разрабатывает электролит, состав которого позволил бы ему работать при очень низких температурах. Таким образом студенты намерены решить проблему долгосрочной работы аккумуляторов в Арктической зоне.

«Главным недостатком самых распространенных на данный момент энергозапасающих устройств является их слишком высокая минимальная рабочая температура, что делает их совершенно неэффективными в условиях низких температур. Системы, использующиеся сейчас в Арктике, либо неэффективны по запасаемой емкости, либо нестабильны и взрывоопасны», — говорит капитан команды, магистрант направления «Фундаментальные и прикладные аспекты наноматериалов и нанотехнологий» Андрей Фомин.

Причина, по которой современные аккумуляторы быстро выходят из строя при низких температурах, — неорганический электролит на основе воды, который используется во всех подобных устройствах.

Создание электролита, который имел бы достаточно низкую температуру замерзания, решило бы проблему арктических аккумуляторов. Использование органической ионной жидкости, которая имеет температуру замерзания ниже −70 ⁰C, позволяет не только решить проблему эффективности аккумуляторов, но также и повысить их емкость.

капитан команды Arctic Energy, магистрант направления «Фундаментальные и прикладные аспекты наноматериалов и нанотехнологий» Андрей Фомин

Система, которой занимаются студенты, не только энергоэффективна, но и безопасна и не представляет вреда для окружающей среды. Инновацией является разработанный состав ионной жидкости, который может быть использован в современных литий-ионных аккумуляторах, что делает их пригодными для использования в условиях Арктической зоны. Проведенные исследования показали, что полученный состав может в перспективе заменять собой воду в уже используемых аккумуляторах с той же эффективностью. Причем работать система будет и в портативных литий-ионных аккумуляторах для смартфонов, и в энергозапасающих системах для военной техники.

Мы предлагаем инновационный композиционный полимерный состав на основе органической ионной жидкости. Ключевые метрики — показатели ионной проводимости в диапазоне отрицательных температур и удельная емкость.

Участница команды, магистрантка направления «Физика» Анна Никитенко

Студенты уже провели опыты по синтезации ионной жидкости и протестировали ее на ионную проводимость при низких температурах. Были подобраны катодный и анодный материалы и проверена выживаемость всей системы: жидкости вместе с анодом и катодом. В финале конкурса, который состоится 25 апреля, команда планирует продемонстрировать прототип проекта, который в будущем станет ноу-хау, а в дальнейшем — наладить производство системы как для гражданских, так и для военных нужд.

Проектом занимаются: капитан команды, магистрант направления «Фундаментальные и прикладные аспекты наноматериалов и нанотехнологий» Андрей Фомин, магистрантка направления «Физика» Анна Никитенко, студент направления «Физика» Тимур Аминев, магистрант направления «Философские практики: античность и современность» Руслан Джабраилов и студентка направления «Менеджмент» Светлана Супранович.