Исследователи создали электронный материал нового типа, способный удовлетворить потребность в сверхбыстрой зарядке/разрядке и очень высокой плотности энергии.
Related video
Группа исследователей из Инженерной школы МакКелви Вашингтонского университета в Сент-Луисе (США) совершила открытие, которое может в корне изменить технологии хранения электроэнергии. Подробности рассказало издание Interesting Engineering.
Ученые заявляют, что создали электронный материал нового типа, который в будущем мог бы удовлетворить потребность в сверхбыстрой зарядке/разрядке и очень высокой плотности энергии конденсаторных батарей. Его особая 2D/3D/2D-структура способна балансировать между проводимостью и непроводимостью для достижения оптимальных электрических свойств хранения энергии в полупроводниковых материалах. Благодаря такой конструкции удалось увеличить плотность энергии в 19 раз, а эффективность работы — на 90%, по сравнению с другими коммерчески доступными сегнетоэлектрическими конденсаторами.
“Мы должны сделать так, чтобы емкость аккумуляторов не снижалась из-за повторяющихся зарядок/разрядок. Мы надеемся, что наш материал найдет широкое применение в крупной и мелкой электронике, такой как электромобили и смартфоны”, — отметили авторы исследования.
Открытие может позитивно повлиять на развитие производства смартфонов, ноутбуков, медицинского оборудования, автомобильной электроники, электромобилей и энергохранилищ. Для этих технологий очень важны возможности быстрой и эффективной зарядки и разрядки, и, похоже, такие возможности найдены.
Дело в том, что электростатические конденсаторы (электростатический конденсатор — устройство для накопления заряда и энергии электрического поля, — ред.) имеют решающее значение для хранения энергии и питания современных устройств, — от смартфонов до промышленного оборудования. Конденсаторы, изготовленные из сегнетоэлектрических материалов, уже используются для значительного повышения эффективности батарей. Однако есть проблемы: из-за ряда свойств сегнетоэлектрические конденсаторы теряют значительное количество энергии, что затрудняет достижение высокой емкости ее хранения. Ученые с кафедры машиностроения Инженерной школы МакКелви попытались найти способ преодоления этих ограничений. Сегнетоэлектрик — материал, обладающий спонтанной поляризацией, ориентацию которой можно изменить посредством внешнего электрического поля, — ред.
Ученые предложили метод управления временем релаксации сегнетоэлектрических конденсаторов с использованием 2D-материалов. Время релаксации относится к внутреннему свойству материала, описывающему, сколько времени требуется, чтобы заряд рассеялся или распался. Их метод объединил 2D- и 3D-материалы, уложив их в атомарно тонкие слои с точно спроектированными химическими и нехимическими связями между каждым слоем. Тонкое 3D-ядро вставляется между двумя внешними 2D-слоями, образуя “стопку” толщиной 30 нанометров.
Важно
Не потеряет мощность и емкость в течение 5 лет: что может система хранения энергии TENER
“Мы создали новую структуру с использованием 2D-материаловю Изначально мы не сосредотачивали свои усилия на хранении энергии, но в ходе исследования свойств этого материала мы обнаружили новое физическое явление, которое, как мы поняли, можно применить к хранению энергии”, — пояснили разработчики.
Ранее мы писали, что китайская компания DJI впервые выпустила портативные электростанции. Модели Power 1000 и Power 500 мощностью 1024 Втч и 512 Втч оснащены особым портом — Smart DC. Это позволяет подключать к ним самые разные гаджеты и БПЛА.
Zgłoś naruszenie/Błąd
Pozytywnie
Neutralnie 
Negatywnie
Lubię to!
Super
Ekscytujący 
Ciekawy
Smieszny
Smutny
Wściekły
Przerażony
Szokujący
Wzruszający
Rozczarowany
Zaskoczony
Prawda
Manipulacja
Fake news
Oryginalne źródło ZOBACZ
Dodaj kanał RSS
Musisz być zalogowanym aby zaproponować nowy kanal RSS