Ученые Балтийского федерального университета им. И. Канта получили оборудование, которое позволяет точно проверять качество сепараторов для литий-ионных батарей — тонких пористых мембран, от которых зависят емкость, срок службы и безопасность аккумулятора. Прибор измеряет, насколько хорошо сепаратор пропускает воздух, с ошибкой менее 1%. Эти данные помогают разрабатывать отечественные аналоги импортных сепараторов.
Сегодня российские производители аккумуляторов используют в основном зарубежные мембраны — собственного производства сепараторов в стране пока нет. А от них зависит не только качество батарей, но и независимость отрасли. Если поставки прекратятся, производство аккумуляторов окажется под угрозой. Сепаратор разделяет катод и анод, предотвращая короткое замыкание, и одновременно обеспечивает свободный поток ионов лития. От того, насколько равномерна его пористая структура, зависят стабильность работы и безопасность батареи. Задача проекта БФУ — разработать полимерные композитные сепараторы, которые не уступят импортным.
В научно-образовательном центре запустили тестер воздухопроницаемости RH-TQG645. Прибор измеряет, насколько легко воздух проходит через пористый материал, с контролем температуры, влажности и перепада давления. Это дает воспроизводимые результаты с ошибкой менее 1%. На таких данных можно точно оценивать, как каждый шаг технологии — состав композита, условия нанесения покрытия, режимы термообработки — меняет структуру мембраны.
«Раньше выводы о качестве пленки мы делали в основном по косвенным признакам после целого цикла доработок. Теперь мы видим, как меняется проницаемость после каждого шага: это позволяет целенаправленно вести материал к заданным характеристикам, а не перебирать варианты наощупь», — рассказала директор НОЦ «Полимерные и композиционные материалы Smart Textiles» БФУ им. И. Канта Ольга Молоканова.
Сейчас в лаборатории анализируют как коммерческие мембраны, используемые в отрасли, так и опытные образцы с функциональными покрытиями, разработанные учеными БФУ.
Тестер воздухопроницаемости пригодится не только в аккумуляторной тематике. Прибор позволяет проверять качество бумаги, картона, фильтровальных материалов, текстиля и других пористых материалов — по заказам индустриальных партнеров и научных организаций.
Ольга Молоканова добавила, что расширение приборной базы — это не только шаг к собственным аккумуляторным технологиям, но и возможность развивать высокотехнологичные услуги для реального сектора экономики.
Оборудование приобретено в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (нацпроект «Молодежь и дети»).
