24 сәуір 2025
Осы мақаламен бөлісіңізNU дәстүрлі түрде өткізетін INESS-2024 халықаралық конференциясының қорытындыларына арналған арнайы шығарылымда қазақстандық ғалымдардың бірқатар жетістіктері жарияланды.
Электр машиналары, смартфондар, микрочиптер – барлығы тиімдірек және қауіпсіз энергияны сақтауды қажет етеді. Қазақстан ғылымы бұл бағытта сенімді қадамдар жасауда. Nazarbayev University, оның жанындағы National Laboratory Astana және Аккумуляторлар институтының зерттеулері Ұлыбританияның ең беделді әрі көне ғылыми басылымдарының бірі — Корольдік химия қоғамы (Royal Society of Chemistry) жариялайтын RSC Advances (Scopus базасындағы Q1) арнайы шығарылымында жарық көрді. Конференция материалдарына арналған жеке шығарылымның жарық көруі INESS форумының халықаралық ғылыми алаң ретінде қалыптасып келе жатқанын, нанотехнологиялар мен энергия сақтау жүйелері саласындағы жаһандық күн тәртібін айқындай алатын деңгейге көтерілгенін көрсетеді.
Кофеден энергия көзі
Таңғы кофе ішкен соң, қоймалжың қалдықтар қоқысқа тасталмай, қуат көзіне, яғни аккумуляторға айналса ше? NU ғалымдары кофенің қалдықтарын арнайы термиялық өңдеуден өткізу арқылы энергия жинайтын материалға айналдыруға болатынын дәлелдеді. Ассистент профессоры Айшұақ Қонаровтың жетекшілігімен және Оңтүстік Кореядағы Sejong University зерттеушілерімен бірлескен жұмыс нәтижесінде фосформен «легирленген» қатты көміртекті жаңа материал синтезделді. Ғалымдар жоғары кеуекті құрылым алу үшін оңтайлы жағдайларды анықтап, материалдың қасиеттерін едәуір жақсартты. Бұл натрий-иондық аккумуляторлардағы энергия сыйымдылығын арттырып, оларды арзан әрі экологиялық тұрғыдан тиімді балама етті.
Химиялық «мини-реактор»
Профессорлар Сәлімгерей Әділов пен Нұршат Нұражының зерттеу топтары арнайы полианилиннен наноталшықтарын өсіруге арналған жаңа типтегі шағын химиялық «реактор» жасады. Бұл талшықтар берік үшөлшемді құрылым түзіп, энергияны жақсы жинауға және қайтаруға мүмкіндік береді. Мұндай технология электр көліктері мен портативті электроникаға арналған жетілдірілген суперконденсаторларды жасауға жол ашады.
Компактты литий-күкірт батареялары
Li-S микробатареялары — шағын, тұрақты және энергия тығыздығы жоғары. NLA базасындағы доктор Алия Мұқанованың жетекшілігімен жұмыс істеген ғалымдар батареядағы анод пен катод арасына қойылатын дәстүрлі сепаратордан бас тартты. Бұл қабыршақ иондарды өткізіп, тоқты бөгеп, қысқа тұйықталудың алдын алатын. Құрылымды жеңілдету арқылы зерттеушілер батареяның теориялық сыйымдылығына қол жеткізіп, 60% зарядты сақтай отырып, оның қызмет ету мерзімін ұзарта алды. Мұндай батареялар микрожүйелер мен медициналық сенсорлар сияқты киілетін электроника үшін тиімді шешім саналады.
Магнит арқылы аккумуляторды жақсарту: бұл мүмкін бе?
Профессор Жұмабай Бәкеновтің жетекшілігімен жүргізілген зерттеу барысында ең танымал катодтық материалдардың бірі — литий-темір фосфатының жұмысын жақсартудың қарапайым әрі тиімді әдісі табылды. Арзан әрі экологиялық таза бұл материал жоғары тоқ пен ұзақ жұмыс кезінде сыйымдылықтың төмендеуі сияқты проблемаларға тап болатын. Ғалымдар катодқа магнитті нанобөлшектер қосып, кейін материалды магнит арқылы кептіріп, оның құрылымын оңтайландырды. Бұл тәсіл литий иондарының қозғалғыштығын арттырып, материалдың тиімділігін жақсартты. Зерттеу нәтижесі LFP катодтарын жаңартудың қарапайым әрі кең қолдануға болатын жолын көрсетеді.
Суперматериалдар және металл көбігі
Зерттеушілер арнайы көбікке никель оксидін жағып, үстіне көміртек қабатын қосу арқылы жаңа аккумулятор материалын әзірледі. Бұл құрылым литий-иондық батареялардың ұзақ қызмет етуін және тиімділігін арттырды. Аталмыш жұмыс NLA зертханасындағы доктор Арайлым Нұрпейісованың жетекшілігімен жүзеге асырылды. Мұндай технологиялар болашақтың электромобильдерінен бастап микроэлектроникаға дейін қолдануға жарайды.
Қазақстандық ғалымдардың әзірлемелері энергия сақтау құрылғыларының сипаттамаларын жақсартып қана қоймай, қымбат әрі сирек кездесетін металдарға тәуелділікті төмендетуге мүмкіндік береді. Инновациялық шешімдер Қазақстанның жаһандық технологиялық даму үдерістеріне белсенді түрде қосылып жатқанын көрсетеді. Бұл әзірлемелер 2025 жылдың 6-8 тамыз аралығында Астанада өтетін INESS-2025 атты 13-ші халықаралық конференцияда талқыланатын болады. Іс-шара Қазақстан металлургиясына зор үлес қосқан көрнекті химик Евней Бөкетовтың 100 жылдығына арналады.
