Доцент кафедры «Общая и неорганическая химия» Самарского политеха кандидат химических наук Елизавета Морхова занимается поиском и синтезом новых перспективных натрий-проводящих материалов для металл-ионных аккумуляторов.
Перспективы для будущего
На сегодняшний день во всем мире активно используют литиево-ионные аккумуляторы (ЛИА). Они эффективны, у них долгий срок службы, высокая удельная мощность. Но стремительное увеличение количества электронных устройств (смартфоны и ноутбуки, электромобили, строительные инструменты, игрушки, часы и т.д.) приводит к постепенному истощению запасов лития на планете, а это, в свою очередь, заставляет задуматься о альтернативе.
Наука нашла достойную замену литию. Речь идёт о его ближайшем «соседе» по таблице Менделеева – натрии. Он широко распространён в природе (его можно добывать даже из морской воды), в десятки раз дешевле лития, имеет кристаллическую структуру.
На сегодняшний день самарский химик уже проанализировала около 1500 соединений, в которых в достаточных количествах имеется натрий. Отобрано около 60 наиболее перспективных структур, среди которых нужно выбрать наилучшие проводники.
«Отобранные соединения, которые могут быть основой для полностью твёрдотельного аккумулятора, мы синтезируем для дальнейшей электрохимической проверки», - отметила Елизавета Морхова.
«Зеленый свет» молодым ученым
Исследования Морховой привлекли внимание научного сообщества. Год назад разработка самарского химика победила в конкурсе Российского научного фонда, направленном на поддержку молодых учёных. Но на достигнутом Елизавета не останавливается, продолжая исследования.
Фонд содействия инновациям объявил итоги конкурса «Старт-Взлет». Из 1188 поступивших заявок поддержку эксперты выбрали 87 лучших инициатив для последующего финансирования. В том числе грантовую поддержку в размере 3 млн рублей получил проект Елизаветы Морховой. Она, вместе с коллегами, займется разработкой online-сервиса для прогнозирования новых кристаллических материалов для твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ).
«Наш продукт позволит исследователям предварительно, при помощи комплекса теоретических расчетов понять, насколько перспективно то или иное кристаллическое вещество, стоит ли проводить его дальнейшее экспериментальное тестирование. Такая первичная оценка поможет снизить ресурсные и энергозатраты», – рассказывает Морхова.
Работу ведет команда ученых кафедры «Общая и неорганическая химия» и сотрудников международного научно-исследовательского центра по теоретическому материаловедению. При поддержке Фонда содействия инновациям политеховцам предстоит создать сам online-сервис, а также запустить на сайте проекта форму обратной связи.
«Через такую форму исследователи-экспериментаторы, предприятия по разработке ТОТЭ смогут создавать запросы на детализированное рассмотрение интересующей их кристаллической структуры. На основе этих данных будем формировать коммерческие полные научно-технические отчеты, а также сможем развивать наш сервис и дальше», - поясняет ученый.
