Создан материал, способный сохранять большое количество энергии

Ученые Австралийского Национального Унивеситета получили материал, который может сохранять большое количество энергии при очень низких энергопотерях. Такой материал весьма востребован в производстве аккумуляторов, электромобилей, в оборонных и космических технологиях.

«Диэлектрики (от редакции: вещества, практически не пропускающие электрический ток) применяются в таких важных устройствах как электрические конденсаторы, которые хранят энергию», поясняет доцент Юн Лиу (Yun Liu) исследовательского института химии ANU, соавтор публикации с описанием нового материала. Новый металл-оксид-диэлектрик во многих аспектах превосходит нынешние конденсаторы — вмещает большее количество энергии, стабильно работает от -190°C до +180°C и дешевле в производстве. Дальнейшая разработка этого имеющего огромный потенциал материала позволит применять его в суперконденсаторах, способных хранить невообразимое количество энергии. Это снимет текущие ограничения и широко распахнет двери перед развитием возобновляемой энергии, электромобилей, и даже оборонно-космических технологий.»

Материал может решить проблему перегрузки электрических сетей, подключенных к ветрякам или солнечным панелям во время низкого спроса на электроэнергию. «Поступающая в сети энергия должна соответствовать спросу на нее, поэтому очень важно изыскать способы хранения энергии до того момента, когда она действительно потребуется», говорить соавтор работы профессор Рей Визерс (Ray Withers).

Исследователи уже многие годы работают над созданием диэлектрических материалов для более эффективного хранения энергии. Работа оказалась непростой, потому что такие материалы должны одновременно удовлетворять трем требованиям:

  • обладать очень высокой диэлектрической постоянной, т.е. должны хранить много энергии;
  • нести очень низкие диэлектрические потери, т.е. энергия не должна теряться в процессе хранения;
  • работать в широком диапазоне температур.

«Если у вас высокая диэлектрическая постоянная, но и большие потери, то материал практически бесполезен, потому что он не хранит энергию — это как дырявое ведро. Материал также бесполезен, если выполняет свои функции только при определенной температуре, поскольку в этом случае он не справится с обычными суточными колебания. Выполнить все требования одновременно очень трудно», объясняет профессор Визерс.

И вот спустя пять лет напряженной работы, исследовательская группа наконец получила материал, который отвечает всем этим требованиям.

«Наш успех — это смесь удачи, экспериментов и решительности», — говорит доцент Лиу. «Когда мы впервые обнаружили этот материал, мы поняли, что он обладает большим потенциалом. Он экологически безвреден, нетоксичен и его можно получать в изобилии.»

Phys.org

0

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


два × 8 =