В Новосибирском государственном техническом университете НЭТИ разрабатывают электроизоляционные материалы из отечественного сырья для энергетической сферы. Работа ведется при поддержке гранта Российского научного фонда.
Автор: Анастасия Яковлева. Источник: НГТУ НЭТИ
На сегодняшний день одна из актуальных задач в энергетической отрасли – разработка систем хранения энергии. Высоким накопительным потенциалом обладают суперконденсаторы – устройства, которые используются в электросетях, энергетическом оборудовании и в электротехнических приложениях. Суперконденсатор состоит из двух электродов, электролита и сепаратора – мембраны, которая обеспечивает прохождение ионов во время заряда и разряда и предотвращает короткое замыкание.
Как отмечает заведующий кафедрой инженерных проблем экологии НГТУ НЭТИ кандидат химических наук, доцент Николай Громов, основными поставщиками сепараторов на мировой рынок являются азиатские страны – Китай, Япония, Южная Корея. В основном сепараторы делают из полиолефинов – синтетических полимерных соединений, получаемых из углеводородов, которые, в свою очередь, добывают из нефтяного сырья. Для производства требуется большое количество невозобновляемых ресурсов, а утилизация синтетических полимеров сопровождается вредными выбросами в атмосферу. Возникает актуальная задача – разработать материалы, которые позволили бы снизить не только углеродный след, но и в целом зависимость от импорта. Один из перспективных вариантов – создание сепараторов из возобновляемой целлюлозы.
Автор: Анастасия Яковлева. Источник: НГТУ НЭТИ
«Мы использовали биомассу мискантуса – это многолетнее травянистое растение, которое не требует высококачественных сельскохозяйственных земель, может выращиваться на болотистых почвах. Для выделения целлюлозы применили технологию каталитического фракционирования, этот метод имеет экологические преимущества – позволяет снизить количество отходов в результате переработки. Вторая задача, которая стояла в рамках проекта, – создание самих электроизоляционных мембран. Здесь также применили экологичный подход – литье мембран из целлюлозы, растворенной в ионной жидкости. Ионные жидкости называют «зелеными растворителями» из-за возможности многократного использования», – рассказал Николай Громов.
Ключевая задача проекта состоит в проверке эффективности созданных электроизоляционных материалов в суперконденсаторах. Для этого будет использован лабораторный конденсатор с углеродными электродами и водным электролитом раствора сульфата натрия. Как объяснил ученый, важно проверить такие ключевые параметры мембраны, как смачиваемость, сопротивление, ресурсные испытания.
Николай Громов добавил, что полученную целлюлозу можно модифицировать и получить эфиры целлюлозы. Из них можно отливать электроизоляционные пленки и делать сепараторы для литий ионных аккумуляторов или неводных электролитов.
В рамках проекта в следующем году предстоит оптимизация всех процессов изготовления мембран с основным акцентом на их электрохимические свойства.
Источник: НГТУ НЭТИ
Оцените новость 0 0 0 0 0 0 0
- Суперконденсаторы
- Электроизоляционныематериалы
- Биомассамискантуса
- Ионныежидкости
- Возобновляемаяцеллюлоза
- Импортозамещение