Молодежная лаборатория композитных материалов для электроники на базе научно-образовательного центра «Институт химических технологий НГУ—ИК СО РАН» (НОЦ ИНХИТ) была открыта НГУ в 2022 году совместно с индустриальным партнером – Новосибирским заводом радиодеталей «Оксид». Лаборатория занимается созданием новых материалов для электронной промышленности — композитов для суперконденсаторов, резистивных паст для изготовления чип-резисторов по SMD-технологиям, металлизационных паст, применяемых при изготовлении приборов ночного видения. С приобретением бокса перед ее научными сотрудниками открылись новые возможности в работе над созданием суперконденсаторов с органическими электролитами.
— Перчаточный бокс позволяет проводить манипуляции в инертной среде, система фильтров позволяет поддерживать содержание влаги и кислорода в газовой фазе на уровне единиц ppm. Нашей лаборатории главбокс необходим для исследований суперконденсаторов, которые мы собираем с использованием органических электролитов. Для того, чтобы такая суперконденсаторная ячейка работала долго и надежно, необходимо, чтобы в электролите было минимальное содержание воды. Если влага попадает в органический электролит, он начинает быстрее разрушаться. В итоге срок службы конечного изделия существенно уменьшается. Поэтому проводить сборку суперконденсаторной ячейки необходимо в инертной атмосфере с минимальным содержанием воды, — рассказала заведующая молодежной лабораторией, кандидат химических наук Марина Лебедева.
Суперконденсаторы – относительно новый тип устройств накопления и хранения энергии, который обладает рядом уникальных свойств. От обычных аккумуляторов отличается высокой мощностью, способностью работать при экстремально низких температурах, скоростью накапливания, а также степенью отдачи электрического заряда и длительным сроком службы. Широко используются в электронике, в частности, как системы сохранения информации при экстренных отключениях питания. Применяются в системах рекуперации (возвращения) энергии в транспорте, что имеет особую актуальность в условиях сибирского климата.
— Для нас приобретение главбокса — важное событие, потому что данное оборудование позволяет проводить исследования на качественно ином уровне. Материалами для суперконденсаторов мы занимаемся уже давно, и без него нам было затруднительно проводить необходимые исследования. Если собирать суперконденсаторные ячейки в открытой среде, к процессу присоединяются содержащиеся в окружающем воздухе вода и кислород, что в дальнейшем неблагоприятно влияет на длительность работы. Главбокс снимает проблему этих загрязнений полностью, — объяснила Марина Лебедева.
Главбокс незаменим при работе с другими материалами, которые легко окисляются и разрушаются на воздухе именно вследствие присутствия кислорода или воды. Кроме того, это оборудование используют для хранения органических соединений, которым необходима стерильная среда. Еще одно из возможных направлений работы с использованием главбокса – сборка литий-ионных аккумуляторов, поскольку соли лития очень чувствительны к составу воздуха, и в них также используются органические электролиты, для которых необходима инертная среда.
Главбокс отечественного производства, приобретенный лабораторией, прост в использовании и надежен, однако работа на нем требует большого координационного навыка, поскольку действовать приходится в плотных резиновых перчатках, встроенных в переднюю стенку бокса. Чтобы надеть их, требуется быстро стравить давление. В ближайшее время, после проведения необходимых наладочных манипуляций, научные сотрудники приступят к работе с новым оборудованием.
