Состояние рынка металл-ионных аккумуляторов в России и мире, а также ключевые проблемы и решения в области создания новых материалов для них обсудили на заседании Президиума РАН, которое состоялось 4 марта в Российской академии наук.

С основным докладом выступил член-корреспондент РАН Евгений Антипов. Его труды по созданию высокотемпературных сверхпроводников и новых материалов для металл-ионных аккумуляторов были отмечены Научной премией Сбера 2024 года в номинации «Физический мир», и в номинации «Прорыв» Национальной премии в области будущих технологий «Вызов».

По мнению учёного, появление литий-ионных аккумуляторов произвело в мире технологическую революцию. Они используются в электромобилях, стационарной энергетике, робототехнике, дронах и других областях. По данным Минэкономразвития, рынок литий-ионных аккумуляторов к 2030 году достигнет 300-400 млрд рублей, говорится в докладе.

Ключевым материалом для обеспечения характеристик аккумуляторов (удельной энергии и срока службы) является катодный материал, который составляет порядка 20 % стоимости аккумулятора. Однако в России пока отсутствует собственное производство таких материалов в объёмах, необходимых для работы гигафабрик — заводов по производству литий-ионных аккумуляторов.

«Крайне важно создать и развить компетенции в производстве этих материалов. И для этого в Сколтехе при поддержке руководства института мы создали опытные установки, которые позволяют выпускать до 10 тонн катодного материала в год с характеристиками, отвечающими мировым стандартам. В этом году планируется перейти на 20–30 тонн в год. А в ближайшее время достичь показателей 100 тонн катодного материала в год», — сказал Евгений Антипов.

По словам докладчика, основной недостаток катодного материала — это склонность к так называемому «тепловому разгону», приводящему к взрыву аккумуляторов.

«Для решения этой проблемы мы разработали технологии, которые позволяют получать материалы с приемлемыми характеристиками», — сказал учёный.

Например, можно использовать другой тип катодного материала — LiFePO₄, который выдерживает нагрев до 400 градусов. Кроме того, стремительно развивается направление полностью твердотельных аккумуляторов, в которых удаляются пожароопасные жидкие электролиты и используются полимерные или органические электродные материалы.

«Чтобы обеспечить устойчивое развитие новой отрасли промышленности — металл-ионных аккумуляторов, — необходимо существенно увеличить количество и результативность научных исследований, организовать тематические конкурсы, консорциум под научным руководством РАН и разработать программы подготовки кадров, способных проводить научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в сфере металл-ионных аккумуляторов», — подытожил Евгений Антипов.

Продолжая тему разработки новых материалов, ректор Сколтеха академик РАН Александр Кулешов добавил, что мировые запасы лития ограничены, что приводит к постоянному росту цен. «До какого момента хватит лития, чтобы использовать его в электротранспорте, никто не может сказать. Нам нужно идти в параллель и создавать не только натрий-ионные, но и калий-ионные аккумуляторы».

В свою очередь, академик РАН Андрей Ярославцев заметил, что создание аккумуляторов на основе импортных компонентов приведёт к технологическому отставанию России. Поэтому необходимо налаживать собственные производственные цепочки. «Мы надеемся, что это поможет российской экономике, ведь это не только автомобили, но и накопители энергии, для которых нужен натрий, калий, магний и так далее», — сказал он.

Подробнее с докладами можно ознакомиться в записи заседания Президиума РАН.

Переходя к рабочей повестке заседания, главный учёный секретарь Президиума РАН Михаил Дубина представил программу предстоящего Общего собрания членов РАН. По программе 26 и 27 мая планируется провести собрание тематических и региональных отделений Академии, 28 мая — заслушать отчётный доклад президента РАН, а 29 мая — провести выборы в члены Академии. 30 мая состоится торжественное вручение Большой золотой медали имени Ломоносова, Большой золотой медали имени Пирогова и других, а также будет утверждён протокол счётной комиссии.

Также члены Президиума поддержали предложение Комиссии РАН по золотым медалям и премиям имени выдающихся учёных дополнить перечень наград золотой медалью имени академика Ю.А. Овчинникова, которая будет присуждаться с 2029 года раз в пять лет, исключить из списка наград золотую медаль имени М.М. Шемякина и перенести вручение золотой медали имени И.Е. Забелина с 2026 года на 2025 год — юбилейный для академика.