В Межвузовском научно-исследовательском центре по теоретическому материаловедению 21 октября 2016 года состоялась лекция доктора Тильманна Ляйзеганга (Фрайберг, Германия) «Identification and assessment of Na+ solid electrolytes».Доктор Ляйзеганг сделал обзор работ, связанных с поиском новых натрий-ионных твердых электролитов, где рабочим ионом является натрий, а также рассказал о проектах, связанных с поиском соединений для алюминиевых батарей. На эти два направления в последнее время сфокусированы внимание и силы многих европейских ученых, занимающихся разработкой материалов для хранения энергии.
В своей лекции доктор Ляйзеганг рассказал не только о научной части, но и сделал небольшой экскурс в технологическую составляющую и подробно описал, как производятся и работают те или иные виды батарей.
На данный момент известно достаточно много материалов, которые могут быть использованы в натриевых батареях. Например, серно-натриевые аккумуляторы уже давно используются в промышленности, однако сложность в том, что они высокотемпературные – рабочая температура таких батарей порядка 300 градусов Цельсия и они занимают большие площади. Одна из перспективных задач ученых в этом направлении заключается в том, чтобы сделать серно-натриевые аккумуляторы способными работать при комнатной температуре.
Активно идет поиск соединений, рабочими ионами в которых являются мультивалентные ионы, например ионы алюминия или магния. Мультивалентные ионы особенно интересны, так как литий или натрий могут переносить заряд равный одному заряду электрона, тогда как мультивалентные ионы переносят заряд, равный нескольким электронным зарядам: например алюминий может переносить до 3 электронных зарядов, т.к. его валентность составляет +3 и, соответственно, такие аккумуляторы будут более компактными и энергоемкими. Если современные литиевые аккумуляторы для электромобилей заменить аналогичными из алюминия, то они будут либо в 6 раз меньше по размеру, а если сделать их такой же массы и размера, то машина сможет проехать в 6 раз дальше. Тильманн Ляйзеганг со своей исследовательской группой осуществляют научное обеспечение большого европейского проекта «R2RBattery», рассчитанного на ближайшие три года.
Одним из недавних результатов совместной работы научной группы доктора Ляйзеганга с МНИЦТМ является опубликованная в сентябре 2016 г. статья Identification of solid oxygen-containing Na-electrolytes: An assessment based on crystallographic and economic parameters, в число авторов которой вошли профессор Владислав Блатов и к.х.н. Александр Шевченко.