Специалисты Дальневосточного федерального округа разработали технологию синтеза феррита цинка, подтвердив его перспективность в качестве катодного материала для современных твердотельных батарей. Это открытие создает возможности для производства экономичных и экологичных источников энергии, включая аккумуляторы для имплантируемых медицинских устройств.


Работа проводилась учеными Сахалинского государственного университета совместно с коллегами из Дальневосточного федерального университета и Кольского научного центра РАН. Результаты опубликованы в международном журнале Journal of Composites Science. Феррит цинка получили методом золь-гель, который легко масштабируется и широко применяется в промышленности. Эксперимент показал, что материал обладает высокой электропроводностью, превосходящей теоретические расчеты для катодов твердотельных батарей.

Руководитель проекта, заведующий лабораторией «Электрохимические источники для возобновляемой энергетики» Сахалинского госуниверситета Олег Шичалин отметил, что целью исследования является замена лития в батареях. Литий ограничен в ресурсах, токсичен, а его электролиты пожароопасны. Поэтому ученые ищут безопасные альтернативы для твердотельных аккумуляторов.

Батареи на основе феррита цинка будут уступать литиевым по емкости, но значительно безопаснее. Они подходят для питания имплантируемых медицинских устройств без риска токсического воздействия на организм. В настоящее время исследователи сотрудничают с медицинским центром и планируют испытания на животных после создания прототипа.

Следующий этап работы включает разработку керамического сепаратора и анода из цинковых материалов. Все элементы объединят в модуль с помощью технологии искрового плазменного спекания, применяемой в производстве твердотельных батарей. После сборки прототипа проверят его электрохимические характеристики и подготовят к испытаниям для медицинских устройств.

Ученые рассчитывают завершить создание прототипа к концу 2026 года. При поддержке промышленных партнеров возможна дальнейшая разработка технологии и выпуск новых портативных аккумуляторов для электроники и транспорта.