ИСТОЧНИКИ НОВЫХ ИДЕЙ

Тематика нынешнего семинара актуальна как для оборонных предприятий, так и для научных организаций, поскольку различные источники тока используются повсеместно, и от их эффективности зависит качество изделий. Доклады семинара охватили три направления: литий-ионные источники тока, твердооксидные топливные элементы (ТОТЭ), радиоизотопные источники энергии.

По первому направлению с докладом «Перспективные источники тока для гражданских и специальных применений» выступил Н.А. Попов, представляющий Верхнеуфалейский завод «Уралэлемент», где производятся литий-ионные батареи. Об инновационных подходах к их разработке, технологиях синтеза и функциональных материалах рассказала доктор химических наук О.В. Бушкова (Институт химии твердого тела УрО РАН). Литий-ионные батареи, материалы для которых по заказу АО «Сатурн» разработали специалисты ИХТТ, уже нашли применение в космических аппаратах.

Доклад доктора химических наук Л.А. Елшиной (Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН ) был посвящен алюминий-ионным аккумуляторам. У них много преимуществ по сравнению с литий-ионными, прежде всего высокая емкость и относительно низкая цена. Неслучайно Илон Маск планирует использовать в электромобилях именно алюминий-ионные батареи. Л.А. Елшина и ее коллеги синтезировали алюминий, упрочненный графеном, благодаря чему этот материал обладает уникальными механическими и электрохимическими свойствами. Уральские электрохимики занимают лидирующие позиции в его разработке.

Второе направление, обсуждавшееся на семинаре, — твердооксидные топливные элементы и материалы для них. Обзорный доклад по этой тематике с экскурсом в историю создания ТОТЭ сделал доктор химических наук Д.И. Бронин (ИВТЭ УрО РАН). А.С. Стихин рассказал о перспективной разработке НПО «Центротех» (г. Новоуральск) — низкотемпературных источниках тока и накопителях энергии на базе водородно-кислородных топливных элементов.

Авант-проект, направленный на создание электрохимических генераторов на основе микротрубчатых ТОТЭ с протонпроводящим электролитом, представил доктор химических наук А.Ю. Зуев (УрФУ). Любопытна история появления этого проекта. В прошлом году на встрече президента РФ В.В. Путина со студентами университета один из учеников докладчика посетовал, что невозможно довести до конца свою разработку, поскольку на нее нет заказчика. Президент спросил его, какое предприятие может стать заказчиком, и молодой человек ответил: Росатом. Сегодня головной структурой по реализации проекта стал Институт реакторных материалов, входящий в ГК Росатом, а исполнителем — группа А.Ю. Зуева, в которой работает и его ученик, обратившийся к президенту за поддержкой.

Третье направление — радиоизотопные источники энергии — было представлено докладом А.В. Варивцева (Институт реакторных материалов). Срок действия радиоизотопных батарей определяется временем полураспада используемых в них радиоактивных элементов и может быть очень большим. Однако чем он больше, тем меньше мощность батареи. Поэтому стоит задача найти баланс между мощностью источника тока и сроком его эксплуатации. Уникальные возможности Института реакторных материалов позволяют синтезировать радиоактивные изотопы, которые по своим параметрам наиболее оптимальны для элементов питания различных технических устройств.

После заседания участники отправились на экскурсию в ИВТЭ УрО РАН, чтобы посмотреть, как делаются электрохимические генераторы.

 Следующее совещание планируется провести в ноябре-декабре в УрФУ и посвятить сенсорике — научно-техническому направлению, в рамках которого разрабатываются различные датчики, преобразователи, системы сбора данных для самых разнообразных приложений в промышленности. Среди тем на будущее — солнечная и ветроэнергетика и многое другое.