Лого Сделано у нас
21

В 2011 году в Новосибирске заработал завод «Лиотех» по сборке крупногабаритных литий-ионных аккумуляторов (ЛИА) для электротранспорта. На сегодняшний день это единственное подобное предприятие в России, но производство пока идет по китайской технологии и из китайских материалов. Чтобы заменить импорт российским аналогом, корпорация «Роснано», совладелец «Лиотеха», заключила договор с Институтом твёрдого тела и механохимии СО РАН, который занимается совершенствованием аккумуляторов.

Автор репортажа: Евгения Треухова, студента ФЖ НГУ

  • Аспирантка Ольга Подгорнова засыпает смесь, которую будут измельчать в барабан, наполненный шарами.
  • Аспирантка Ольга Подгорнова засыпает смесь, которую будут измельчать в барабан, наполненный шарами.

На заводе «Лиотех» производят аккумуляторы с уникальными свойствами (они работают от -40 до +50С) Их используют для троллейбусов, электробусов и другого электротранспорта. Сейчас в Новосибирске по постоянному маршруту ездит электробус № 5а от станции метро «Заельцовская» до «ТЭЦ-5». Он может проехать 60 км на автономном ходу без подзарядки.

Чтобы узнать о том, как наши учёные догоняют мир, и посмотреть, как продвигается разработка, я отправилась в лабораторию,  где создают катодные материалы для литиевых батарей «Лиотех». Нужный корпус я нашла не сразу, мне помогла дружелюбная сотрудница Института твёрдого тела и механохимии СО РАН: «Вот лабораторный корпус! Что же вы плутаете?» Учёные – отзывчивые люди, сразу нашёлся парень, который проводил меня прямо до нужной лаборатории.

 

Встретила меня старший научный сотрудник кандидат химических наук Нина Васильевна Косова, руководитель группы «Материалов для ЛИА». Перед тем, как показать этапы эксперимента, она рассказала о сути их работы.

  • "Планетарная мельница" для измельчение вещества до наноразмера.
  • "Планетарная мельница" для измельчение вещества до наноразмера.

Исследовательская группа под руководством Косовой ищет способ создавать материалы с высокой электронной и ионной проводимостью. В 2000 году американский физик Джон Гудэнаф предложил использовать в аккумуляторах железофосфат лития.  Он берется в наноразмерном состоянии, а на поверхность его частиц наносят слой углеродного высокопроводящего покрытия. При этом свойства вещества меняются, и оно становятся пригодными для применения в аккумуляторах.

В лаборатории ИХТТМ СО РАН работают с натрийжелезофторфосфатом лития. Материалы различаются между собой, прежде всего, структурой. Аккумулятор с таким катодом намного дольше работает, много времени «держится» без подзарядки.

- Вот наша «планетарная мельница». Сейчас Оля покажет, как она работает, – объясняет Нина Васильевна Косова. – Для того чтобы получить нужное вещество, сначала необходимо измельчить реакционную смесь в мельнице до наноразмера. Именно для этого и требуется такой агрегат, похожий на большой сундук (это для шумоизоляции).

  • Измельченную смесь помещают в печь и спекают.
  • Измельченную смесь помещают в печь и спекают.

Аспирантка Ольга Подгорнова засыпает смесь, которую будут измельчать в барабан, наполненный шарами, и закручивает его большим гаечным ключом.  Затем помещает всё в «планетарную мельницу». Работает та весьма интересно. Её барабаны вращаются вокруг собственной и вокруг общей оси, как планеты в Солнечной системе; происходит два воздействия на вещество ¬– сдвиг и удар. Это позволяет получить частицы гораздо меньшего размера, чем, если их измельчать в обычных шаровых мельницах. К слову, «планетарные мельницы» тоже разработаны в Институте химии твёрдого тела и механохимии СО РАН.

Потом смесь помещают в печь и спекают. Затем Влад Подугольников, студент 5 курса факультета естественных наук НГУ, собирает электрохимические ячейки - прототипы аккумуляторов - в аргоновом боксе. Это специальное приспособление для работы без кислорода и влаги. Для того чтобы собрать ячейку, Влад просовывает руки внутрь с помощью специальных, встроенных в бокс, плотных перчаток, являющихся частью бокса.  Студент помещает катодный материал на дно ячейки, закрывает специальными сепараторами, чтобы разделить катод и анод, заливает электролит, а сверху помещает литиевую фольгу - анод. После нескольких умелых пассов руками ячейка готова. Можно вытаскивать.

Теперь настало время математических расчётов. Сейчас в лаборатории всё автоматизировано. Вычисления – работа компьютера. Электрохимические ячейки помещают в установку, которая показывает, как в них идет процесс циркулирования. Она рассчитана на работу сразу с 16-ю ячейками.

  • Влад Подугольников, студент 5 курса факультета естественных наук НГУ, собирает электрохимические ячейки - прототипы аккумуляторов - в аргоновом боксе.
  • Влад Подугольников, студент 5 курса факультета естественных наук НГУ, собирает электрохимические ячейки - прототипы аккумуляторов - в аргоновом боксе.

Эти эксперименты нужны, чтобы получить материал, который можно было бы в будущем применить в производстве. Усилия направлены на создание экологически чистого и дешёвого метода производства. Использование трёхвалентного железа, более доступного, по сравнению с двухвалентным, уменьшило стоимость процесса. Для России такие разработки необходимы, потому что к 2014 году на заводе «Лиотех» планируется полностью заместить импортные технологии и материалы отечественными.

В 2012 году выйти на запланированную мощность у завода не получилось. В начале апреля стало известно, что Роснано выкупила всю долю своего китайского партнёра и стала единственным владельцем завода «Лиотех». Поэтому теперь ожидаются инвестиции в размере 423 млн. рублей на обновление стратегии, изменения ассортимента продукции завода. И внедрения разработок ученых.

  • -1
    Нет аватара so8ididAItOawmygOs7lpgVVh-vmuxft1mkK0Gt1sftgeA
    10.05.1319:22:57
    производство пока идет по китайской технологии и из китайских материалов


    Ололо, китайцы что, уже технологии экспортируют?   
    • 1
      nanonews nanonews
      10.05.1319:59:26
      Некоторые - да. Thunder Sky (Китай) серийно производит аккумуляторные батареи большой емкости для электротранспорта и накопителей энергии. Thunder Sky работает с 1998 г. и является одной из ведущих мировых компаний в области разработки и производства литий-ионных батарей.
      Одним из важных преимуществ батарей Thunder Sky является отсутствие эффекта памяти после многочисленных циклов зарядки и разрядки. Среди уникальных ноу-хау компании Thunder Sky - возможности быстрой зарядки батарей (менее получаса) и производство высокоемких батарей (до 700 А*ч). Запатентованные технологии Thunder Sky позволяют обеспечивать себестоимость производства и цену продаж значительно ниже, чем у ближайших конкурентов. Использование батарей Thunder Sky на электротранспорте обеспечивает запас хода в 350 км от одной зарядки. В дальнейшем новые технологии позволят увеличить запас хода до 600 км от одной зарядки.
  • 1
    Нет аватара Денис Демидович
    10.05.1323:00:23
    Лиотех - молодцы, промышленные аккумуляторы много где нужны.
  • 0
    Нет аватара Detective Dzen
    04.08.1508:01:19

    Помер завод Лиотех. Впрочем как и все, что под «брендом» Роснано делается. Влупили 20 с копейками млрд. деревянных в никуда. Китайцы впарили нашим лохам оборудование лохматых годов, отмытое и приведенное в состояние нового и свалили. 100 процентов теперь у Роснано. Завод фактически банкрот, производство почти остановилось, а то что делает, по ценам не может конкурировать с китайцами. Оборудование завода пытаются продать другому Новосибирскому заводу — НЗХК (Росатом), а производственный корпус либо продать, либо сдать в аренду. Такая же судьба и у еще одного проекта Роснано-Росатома, а именно завода по производству литий железо фосфата — завод Катодные Материалы (Новосибирск). Его вообще не построили, хотя и пыжились это сделать. Так что печально все в нашей стране. Эффективные менеджеры — зло!!!

Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,