123
Новости Энергетика и экология

Разработка НИТУ «МИСиС» улучшит экологические параметры гибридных авто

Научным коллективом лаборатории «Накопители электрической энергии» НИТУ «МИСиС» разработаны материалы для электродов суперконденсаторов – устройств для преобразования энергии торможения гибридных автомобилей, позволяющее улучшить их экологические параметры и сократить потребление топлива на 30%. Возглавляют исследования руководитель лаборатории Владимир Туманов и профессор Михаил Астахов, заведующий кафедрой физической химии университета, сообщает пресс-служба вуза.

Основным элементом суперконденсатора — накопителя электроэнергии — стал полученный научным коллективом наноуглеродный материал с уникальной развитой структурой поверхности, обладающей максимальной площадью на единицу объема. На научном сленге такая структура называется «вискерсы» или «бакенбарды».

Этот углеродный материал из органического волокна имеет уникальные свойства – высокую проводимость тока, повышенную удельную энергоемкость – до 8 Фарад/кв. см – и низкую себестоимость производства, что весьма важно в промышленных инновациях. По совокупным качествам новый материал успешно конкурирует с графеном и нанотрубками, и в разы превосходит их по дешевизне: грамм графена стоит около 1000$, килограмм углеродных «вискерсов» – 20$. В отличие от двухмерного графена, «бакенбарды» являются трехмерными наноструктурами с заданным распределением пор (3D), что обеспечивает уникальную «ёмкость» и «компактность» материала.

Новый материал обеспечивает более эффективное хранение и накопление электроэнергии торможения в электрических или гибридных автомобилей с последующим её использованием при разгоне. Этот материал может использоваться в стационарной энергетике, импульсной технике, и даже в медицине – для электрокардиостимуляторов, томографов и рентгеновских аппаратов.

Подобный материал, но с существенно более низкими характеристиками по удельной ёмкости был испытан на нескольких вариантах Ё-мобиля, а в августе прошлого года в накопителях энергии для городских гибридных автобусов общим напряжением около 900 В. Эффективность работы рекуператоров подтверждены реальными ходовыми испытаниями. При использовании нового материала габариты и стоимость рекуператоров снизятся на 30%.

В 2017 году сотрудники кафедры планируют перейти к экспериментальному производству разработанных материалов для их проверки в накопителях электрической энергии уже промышленного производства.

«В настоящее время развитие альтернативной энергетики в России приобретает большое значение, поэтому созданная учеными НИТУ «МИСиС» новая технология имеет высокие перспективы. Она позволяет производить дешевый материал для суперконденсатора из отечественного углеродного сырья, создавать узлы двигателя, существенно оптимизирующие его экономичность, а также решает проблему снижения вредных выбросов в атмосферу», – отметила ректор НИТУ «МИСиС» Алевтина Черникова.

Предлагаемые накопители будут успешно применяться в различных отраслях техники: экологически чистом личном и городском транспорте, метро, грузоподъёмной строительной технике, лифтах, системах бесперебойного питания и регулирования качества энергии, а также в импульсной и медицинской технике. Новые суперконденсаторы способны работать в условиях критически низких температур и повышенной влажности – за Полярным кругом, в высокогорных районах и тропических широтах, а также в космосе.

Об авторе

Тимур Хафизов

Тимур Хафизов

Корреспондент Russian IT World