Научно-практический центр по материаловедению предлагает потребителям прототипы натрий-графеновых аккумуляторов на основе производственного соглашения и ищет партнеров для заключения соглашения о дистрибьюторских услугах.

Натрий-графеновые аккумуляторы представляют собой перспективное направление в области энергетики благодаря сочетанию доступности натрия и уникальных свойств графена, таких как высокая проводимость и большая площадь поверхности.

Научно-практический центр по материаловедению НАН Беларуси активно занимается разработкой инновационных энергетических систем, включая прототипы натрий-графеновых аккумуляторов. Эти аккумуляторы сочетают преимущества натрия как доступного и недорогого материала с уникальными свойствами графена, такими как высокая проводимость и большая площадь поверхности. Вот основные преимущества таких прототипов:
1. Экономичность:
- Натрий является более доступным и дешевым материалом по сравнению с литием, что снижает стоимость производства аккумуляторов.
- Использование графена позволяет уменьшить количество дорогостоящих материалов без потери эффективности.
2. Высокая удельная емкость:
- Графен увеличивает площадь поверхности электродов, что способствует увеличению емкости аккумулятора.
- Это обеспечивает более длительное время работы устройства при тех же размерах аккумулятора.
3. Улучшенная проводимость:
- Графен обладает высокой электрической проводимостью, что ускоряет процессы зарядки и разрядки аккумулятора.
4. Долговечность и устойчивость к циклам зарядки/разрядки:
- Графеновые компоненты уменьшают деградацию электродов, увеличивая срок службы аккумулятора.
- Высокая стабильность материалов позволяет выдерживать большее количество циклов зарядки/разрядки.
5. Теплостойкость:
- Натрий-графеновые аккумуляторы сохраняют работоспособность при высоких температурах, что делает их подходящими для использования в экстремальных условиях.
6. Экологичность:
- Натрий является более экологически чистым и безопасным материалом по сравнению с литием.
- Использование графена снижает воздействие на окружающую среду за счет уменьшения количества токсичных компонентов.
7. Быстрая зарядка:
- Благодаря высокой проводимости графена, аккумуляторы могут заряжаться быстрее по сравнению с традиционными литий-ионными системами.
8. Широкая доступность сырья:
- Натрий широко распространен в природе и не требует сложных технологий добычи, что делает производство аккумуляторов устойчивым.
9. Перспективы масштабирования:
- Технологии, разрабатываемые НПЦ по материаловедению, ориентированы на промышленное производство, что делает возможным массовое внедрение натрий-графеновых аккумуляторов в различных отраслях.

Возможные области применения:
- Энергетика: системы хранения энергии для возобновляемых источников (солнечные и ветровые электростанции).
- Транспорт: электромобили, электрические автобусы и поезда.
- Электроника: портативные устройства, такие как смартфоны, ноутбуки и планшеты.
- Промышленность: резервные источники питания, системы бесперебойного питания (UPS).

Наиболее известные мировые разработчики, которые занимаются исследованиями и производством натрий-графеновых аккумуляторов:
1. Faradion Ltd. (Великобритания)
- Faradion является одним из лидеров в области натрий-ионных аккумуляторов, включая разработки с использованием графена для повышения эффективности.
2. Natron Energy (США)
- Компания специализируется на натрий-ионных аккумуляторах и проводит исследования, связанные с использованием углеродных материалов, включая графен.
3. Tiamat (Франция)
- Французская компания, занимающаяся разработкой натрий-ионных аккумуляторов, включая исследования по интеграции графеновых материалов.
5. China National Building Material Group Corporation (CNBM) (Китай)
- Китайская корпорация, активно работающая над технологиями натрий-ионных аккумуляторов с использованием графена.
6.Samsung SDI (Южная Корея)
7. Indian Institute of Science (IISc) (Индия)

По сравнению с известными мировыми аналогами прототипы НПЦ по материаловедению используют специально модифицированный графен, который увеличивает площадь поверхности электродов и улучшает взаимодействие с натриевыми ионами. Это позволяет достичь более высокой удельной емкости по сравнению с аналогами.
Натрий-графеновые аккумуляторы НПЦ по материаловедению НАН Беларуси, обладают сочетанием высокой производительности, долговечности, экологической безопасности и экономичности. Это делает их конкурентоспособными на мировом рынке и перспективными для массового внедрения.
Имеется микростенд для тестирования прототипов.

Изготовлены прототипы натрий-графеновых аккумуляторов в формате CR2032 (тип «таблетка»), а также в ламинированной фольге, в заряженном состоянии с использованием материалов собственного синтеза. Для проверки работоспособности изготовлен микростенд, демонстрирующий работоспособность прототипа формата CR2032.

Рабочее напряжение элементарной ячейки прототипов 3,2 В.
Для сравнения - ячейки аккумуляторов Li-ion – 2.4-4В.

Емкость ячейки натрий-графеновых образцов в исполнении «единичная однослойная ячейка» —до 1.8-2 мАч/см².
Для Li-ion аналогов это около 3 мАч/см².

В настоящее время Научно-практический Центр по материаловедению является лидером в области физики твердого тела и физического материаловедения в Республике Беларусь.

Основное направление научных исследований Центра - физика конденсированного состояния; создание новых магнитных, сегнетоэлектрических, полупроводниковых, металлических, сверхпроводящих, сверхтвердых и оптических материалов в виде кристаллов, керамики, неупорядоченных систем, наноматериалов и наноструктур – соответствует приоритетным направлениям фундаментальных и прикладных научных исследований и приоритетным направлениям научно-технической деятельности. Цели и задачи Центра реализуются в ходе осуществления полного инновационного цикла, начиная от фундаментальных и прикладных научных исследований и заканчивая внедрением научной и научно-технической продукции в производство.

Основной целью Центра является организация и проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в области физического и физико-химического материаловедения, разработка и освоение производства новых видов конкурентоспособной продукции. В соответствии с этой целью задачами Центра являются:
проведение фундаментальных и прикладных научных исследований в соответствии с принятыми приоритетными направлениями научно-технического прогресса Республики Беларусь в следующих областях:
- физики конденсированного состояния;
- создания новых магнитных, сегнетоэлектрических, полупроводниковых, металлических, сверхпроводящих, сверхтвердых и оптических материалов в виде кристаллов, керамики, неупорядоченных систем, наноматериалов и наноструктур;
- физики воздействия концентрированных потоков энергии на конденсированные среды;
- разработки методов и технологий получения материалов функционального и специального назначения;
- металлополимерных композитов;
- нефтехимии, лесохимии и тонкопленочных органических и неорганических материалов;
- физики неразрушающего контроля;
- разработки методов и средств неразрушающего контроля и технической диагностики материалов, изделий и технологических процессов;
- создания научных основ информационных технологий неразрушающего контроля и технической диагностики;
- композиционные материалы и изделия из них;
- использование импульсных технологий для создания и производства материалов и изделий;
- вакуумная техника и технология;
- материалы и оборудование для нанесения защитных и функциональных покрытий;
- конструкционная керамика;
- медицинские материалы, инструменты и оборудование;
- специальные технологии;
обеспечение конкурентоспособности создаваемой научно-технической продукции и организация ее промышленного освоения, в том числе на внешнем рынке;
- разработка и реализация механизмов, обеспечивающих экономические, информационные и другие связи между исследованиями, разработками, производством и реализацией новой продукции;
- выявление принципиально новых путей научно-технического прогресса, осуществление прикладных научных исследований по приоритетным направлениям научно-технической деятельности;
- разработка рекомендаций по использованию результатов научных исследований Центра на практике, их сопровождение при освоении в производстве;
- проведение научных экспертиз важнейших научных, научно-технических и народнохозяйственных программ, инновационных проектов по профилю Центра;
- изучение и обобщение достижений мировой науки по профилю Центра и содействие их практическому использованию;
- подготовка научных кадров высшей квалификации через аспирантуру, докторантуру и соискательство;
- повышение квалификации научных работников и специалистов, в том числе в зарубежных научных центрах;

Центр активно сотрудничает с зарубежными научными центрами. Одной из форм такого сотрудничества является выполнение совместных научных проектов, финансируемых международными фондами и организациями.

Потребители, заинтересованные в приобретении прототипов натрий-графеновых аккумуляторов на основе производственного соглашения.

Партнеры, заинтересованные в приобретении прототипов натрий-графеновых аккумуляторов на основе соглашения о дистрибьюторских услугах.