Latvijā izstrādāts reaktors varētu būt nākotnes bateriju pamatā

Zinātņietilpīga jaunuzņēmuma “Nano Ray-T” ražotais reaktors ļauj “audzēt” vertikālās oglekļa nanocaurulītes, ko varētu izmantot nākotnes tehnoloģijas attīstīšanai. Latvijā pirmais reaktors pagaidām atrodas Latvijas Universitātes Ķīmijas fakultātes telpās.

Realizējot ERAF projektu “Inovatīvu bez-saistvielas anodu elektrodu izveide litija jonu baterijām”, “Nano Ray-T” un Latvijas Universitātes Ķīmijas fakultāte ticis izstrādāts vertikālo oglekļa nanocaurulīšu reaktors. “Nano Ray-T” uzsver, ka Latvijā nekur citur šāda reaktora neesot. Cik zināms, tāda nav arī Baltijā. Iecerēts reaktorus pārdot arī citiem interesentiem.

Šis ir liels notikums. Tagad varēsim Latvijā attīstīt jaunas tehnoloģijas un virzīt Latviju šajā jomā pasaules mērogā. Reaktors ļauj mums attīstīt jaunas tehnoloģijas, kur var izmantot šīs vertikālās oglekļa nanocaurulītes. Tās, protams, var izmantot arī esošajās.

Marija Korabovska, “Nano Ray-T” vadītāja

Parasti oglekļa nanocaurulītes ir neregulāras formas, kas vizuāli līdzinās melnam pulverim. Vertikālās nanocaurulītes ir izmantojamas kā vērtīgs kompozītmateriāls.

Vertikālās nanocaurulītes ir simtreiz grūtāk izaudzēt, jo vajadzīgas precīzā formā. Tā ir sarežģīta tehnoloģija.

Marija Korabovska, “Nano Ray-T” vadītāja

“Nano Ray-T” izstrādātajā reaktorā “audzētās” vertikālās oglekļa caurulītes var izmantot ekrānu ražošanā, rentgena lampās utt. Šobrīd reaktorā saražotais daudzums atbilst laboratorijas apjomiem. Tie ir aptuveni trīs līdz četri kvadrātcentimetri vienas stundas laikā. Tie paredzēti pētījumiem, testiem.

Ja būs vajadzīgi lielāki apjomi, varam uzbūvēt lielāku iekārtu.

Marija Korabovska, “Nano Ray-T” vadītāja

Telefonu varēs lādēt retāk

“Nano Ray-T” ražo ne vien reaktorus, bet arī pašu materiālu – vertikālās oglekļa nanocaurulītes. Pašlaik anoda materiāls, kas tiek izmantots akumulatoros, ir uz ogles bāzes, bet “Nano Ray-T” oglekļa nanocaurulītes ir desmit reizes mazākas un tādējādi var palielināt akumulatora jaudu. “Nano Ray-T” spēj saražot materiālu, bet pagaidām potenciālajiem pircējiem ir diezgan maz zināšanu par tā izmantošanu. Tāpēc tirgus prasa konkrētus pielietojuma piemērus. Viens no vertikālo oglekļa nanocaurulīšu izmantošanas veidiem ir to kā anoda materiālu iestrādāšana litija jonu baterijās. Iecerēts, ka šāds scenārijs palielinās baterijas jaudu vairāk nekā piecas reizes.

Ja tagad telefonu lādējam reizi dienā, vēlāk varēsim to lādēt reizi piecās dienās.

Marija Korabovska, “Nano Ray-T” vadītāja

Tāpat šo materiālu var izmantot citās baterijas, piemēram, kardiostimulatoros. Ja tā baterija tagad kalpo piecus gadus, nākotnē tā varētu strādāt desmit vai 15 gadus. Turklāt uzņēmums arī iecerējis sadarboties ar lieliem bateriju ražotājiem.

Es ticu, ka oglekļa nanocaurulītes ir tehnoloģiju nākotne. Pēc desmit gadiem tās izmantos 80% materiālu.

Marija Korabovska, “Nano Ray-T” vadītāja

Uzņēmums kopā ar Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūtu pērn izstrādāja pirmo laboratorijas prototipu litija jonu baterijai ar “Nano Ray-T” ražotajām vertikālajām oglekļa nanocaurulītēm. Priekšā vēl testi ar dažādām citu materiālu kombinācijām, lai atrastu labāko variantu.

Nākamais solis ir industriālais prototips. Uzņēmums cer, ka industriālais prototips palīdzēs piesaistīt investīcijas, lai ražotu materiālu Latvijā lielākos apjomos, vai arī kāds lielāks uzņēmums izrādīs interesi iegādāties šo tehnoloģiju.

Piedalīsies akceleratorā Dienvidkorejā

“Nano Ray-T” ir uzaicināts piedalīties akcelerācijas programmā “K-Startup Grand Challenge” Dienvidkorejā.

Esam izvēlēti starp 60 labākajiem 2400 jaunuzņēmumu konkurencē. Dienvidkoreja iegulda daudz naudas tehnoloģiju attīstībā, tāpēc uzskatām šo par labu iespēju.

Marija Korabovska, “Nano Ray-T” vadītāja

Tā būs teju četrus mēnešus ilga klātienes akcelerācijas programmā, kura sāksies jau augusta vidū.

Šī nav M. Korabovskas pirmā pieredze Dienvidkorejā. Jau 2019. gadā viņa uzvarēja “G-Fair Korea 2019” jaunuzņēmumu konkursā, rakstīja Labs of Latvia. Toreiz sacensībā uzvarējušais uzņēmums ir cieši saistīts ar “Nano Ray-T”.

Komercializē 30 gadu zinātnes pieredzi

“Nano Ray-T” ir izveidots 2014. gadā zinātnes komercializācijas platformas “Commercialization Reactor” pasākumā “Ignition Event”, kura mērķis ir izveidot zinātnieku un potenciālo uzņēmēju komandas, kas pēc tam pārtop jaunuzņēmumos. Potenciālajiem uzņēmējiem platforma nodrošina piekļuvi zinātniekiem, kuri radījuši kādu izgudrojumu, kurai vēl nav rasts tirgus pielietojums.

Mūsu zinātniekiem ir vairāk nekā 30 gadu pieredze darbā ar nanotehnoloģijām, tāpēc varam ražot jebkādas nanocaurulītes.

Marija Korabovska, “Nano Ray-T” vadītāja

Līdzīgas caurulītes ražo arī citi. Taču viņa uzsver, ka viena lieta ir tās saražot. Bet zināt, kā tās izmantot un modificēt, ir jau pavisam cits stāsts. “Nano Ray-T” meklē pielietojuma veidus un kombinē nanocaurulītes ar citiem ķīmiskiem elementiem, lai tās varētu izmantot dažādās tehnoloģijās.

M. Korabovska uzņēmumu “Nano Ray-T” ir izveidojusi kopā ar četriem zinātniekiem. Komandā šobrīd ir seši cilvēki. Līdz šim uzņēmumā ir ieguldīti 200 tūkstoši eiro.

Uzlādēts viedoklis

Viņu mājaslapā ir pieejama atsevišķa sadaļa par litija jonu baterijām (tur ir arī sadaļa par superkondensatoriem), kur apgalvo, ka viņu risinājums piedāvā vairāk nekā 750 mAh/g. Pieņemot, ka tas ir pie 3V, jo lapā tiek rādīta bilde ar tādu bateriju, kāda ir atrodama, piemēram, automašīnu pultīs, mēs runājam par 2.25 Wh/g jeb 2.25 kWh/kg. Kas ir patiesi iespaidīgi! Salīdzināšanai Tesla baterijas, kas tiek lietotas Model 3, ir ar 0.26 kWh/kg. Gandrīz 10x lielāka enerģijas ietilpība.

Protams, ir jāņem vērā, ka Latvijā ražotās vertikālās oglekļa nanocaurulītes šobrīd nav nonākušas līdz patēriņa produktiem. Nav izslēgts, ka ap to laiku, kad tas notiks, arī litija jonu baterijas, kas neizmanto šo tehnoloģiju, būs nonākušas šajā enerģijas blīvumā. Tomēr galā, kad produkts būs gatavs, cenas starpība diktēs pielietojumu.