Ученые БФУ им. И. Канта запускают установку для синтеза уникального анодного материала Arc-nC для аккумуляторов нового поколения

В БФУ им. И. Канта состоялся важный этап в развитии отечественных технологий хранения энергии: команда исследователей запускает установку масштабированого синтеза инновационного анодного материала Arc-nC. Проект воплощается в рамках федеральной программы «Приоритет 2030» и нацелен на создание российских решений для литий-ионных и пост-литиевых аккумуляторов.

Ранее ученые университета успешно протестировали новый углеродный материал в лабораторных условиях. Теперь они перешли к предсерийному уровню — установка способна производить до 10 граммов Arc-nC в час. Это серьёзный шаг на пути к созданию полного технологического цикла производства аккумуляторов.

Arc-nC представляет собой наноуглеродный анод с высокими скоростями зарядки и разрядки, стабильной работой и повышенной долговечностью. Тесты показали, что материал выдерживает до 5000 циклов без заметной деградации — показатель, который открывает возможности для применения в энергетике, транспорте и мобильной электронике.

Алексей Грунин, руководитель проекта, подчеркивает значимость результатов:

Материал Arc-nC — уникальная отечественная разработка. Он представляет из себя анодный материал на основе углерода, позволяющий проводить очень быстрые процессы зарядки и разрядки аккумуляторов. Более того, была подтверждена потенциальная способность работы данного материала в батарейках до 5000 циклов. Материал хорошо себя зарекомендовал как в литий-ионных, так и в натрий-ионных аккумуляторах. В планах коллектива — продолжение масштабирования процесса синтеза. Также планируется проведение активной работы с Высшей школой живых систем БФУ им. И. Канта для общего совместного развития направления электрохимии в университете».

Работа исследовательской группы охватывает весь технологический цикл — от синтеза и постобработки углеродного материала до сборки прототипов аккумуляторов. Испытания первых аккумуляторов монетного типа уже завершены. Следующий шаг — переход к полупромышленным ячейкам и передача образцов индустриальному партнёру для внешних тестов.

Научный консультант проекта Александр Гойхман отмечает, что текущий этап стал ключевым:

Оснвная задача проекта заключалась в масштабировании синтеза наноуглерода — переходе от лабораторного к предсерийному уровню. На первый взгляд, шаг от 0.1 г/ч до 10 г/ч кажется небольшим, однако на практике это серьёзный технологический прорыв. Теперь четко выстраивается вектор развития к сотням граммов и килограммам в час в рамках компактной установки, что открывает возможности для последующей коммерциализации технологии. Достигнутая производительность фактически выводит проект за пределы так называемой «долины смерти» — критического этапа, через который проходят (а чаще не проходят) все технологические проекты и стартапы.

Реализация проекта усиливает научный и технологический потенциал университета. Arc-nC может стать базой для новых типов аккумуляторов с улучшенными характеристиками, а использование отечественных компонентов снижает зависимость от зарубежных технологий. Валидация материала проходит в сотрудничестве с ключевыми партнёрами программы, включая ООО «Металион» и ФТИ им. А. Ф. Иоффе РАН.