Всемирная организация интеллектуальной собственности (WIPO) подтвердила публикацию заявки на патент компании «Финика» (стартап ULNANOTECH) на тонкопленочные системы хранения энергии, относящиеся к твердотельным псевдоконденсаторам.

Основную часть научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ) по этому проекту выполняла компания «Комберри». По словам генерального директора «Комберри» Андрея Редькина, новый класс устройств, к которым относится эта технология, представляет из себя гибрид батареи и конденсатора и соединяет в себе все их ценные особенности.

«Устройства обладают пологой разрядной кривой и имеют относительно высокую емкость — в этом смысле чем-то похожи на батареи. Кроме того, они способны очень быстро заряжаться и разряжаться на полезную нагрузку, имеют высокую плотность мощности и, в отличие от батареи, легко переносят глубокий разряд до нуля вольт без потери рабочих характеристик. Хотя удельная плотность энергии у них меньше, чем у батарей, при этом она в разы выше, чем у классических суперконденсаторов с двойным электрическим слоем. Устройство представляет собой «слоеный пирог» из материалов, обладающих смешанным типом проводимости — электронной и литий-ионной, поэтому оно заявлено как электрохимическая система нового типа», — пояснил Андрей Редькин.

По словам разработчиков, характеристики удельной плотности энергии и мощности, которых удалось достичь, делают диапазон применения таких устройств довольно широким. В первую очередь, речь идет об их использовании в качестве источников питания в устройствах со сверхнизким энергопотреблением (Ultra-Low Power Circuits). Например, сенсоров и передатчиков для бурно развивающегося интернета вещей (IoT).

«По оценке наших индустриальных партнеров, при объеме производства более 100 миллионов устройств в год оно будет стоить меньше одного доллара, что в направлении IoT является критичным. Кроме этого, псевдоконденсаторы могут работать в условиях экстремальных температур от −50 до +150 ℃ и имеют рекордную на настоящий момент температуру «выживания» от −150 до +250 ℃. По результатам наших исследований, в этом температурном интервале не происходит ухудшения их рабочих характеристик, поэтому вероятно их применение даже в открытом космосе», — отметил Редькин.

Области применения этой разработки довольно широкие, компания «Финика» занимается поиском технологических и индустриальных партнеров в разных отраслях промышленности от микроэлектроники до машиностроения. По оценкам экспертов, в течение ближайших 5-10 лет рынок тонкопленочных источников микрогенерации и систем хранения энергии будет переживать бум. Количество сенсоров стремительно растет, а подходящих для них перезаряжаемых микробатарей пока производится очень мало. Ульяновский стартап разработал новый класс устройств, которые обладают всеми необходимыми характеристиками. Они имеют большое количество циклов заряда, способны быстро заряжаться. Например, могут использоваться для подзарядки батарей от систем микрогенерации электроэнергии или для непосредственного питания некоторых микроустройств типа сенсоров, модулей памяти, микропередатчиков, медицинских устройств.

ООО «Финика» — стартап, созданный Ульяновским наноцентром ULNANOTECH для развития технологии производства тонкопленочных твердотельных источников питания нового поколения. Разрабатываемые продукты отличаются уникальными характеристиками, не имеющими мировых аналогов, например, широчайший диапазон рабочих температур — от — 50 до +150 ℃.

ООО «Комберри» — технологическая компания, созданная с участием наноцентров Ульяновска, Республики Мордовия и Дубны в октябре 2013 года в сотрудничестве с компанией Intermolecular, Inc. (Калифорния, США), занимается, в том числе, прикладными научными исследованиями в области многофункциональных тонкопленочных материалов, твердотельных электролитов и микроустройств для хранения электроэнергии.