За да може слънчевата или вятърната енергия да стане по-ефективна, а електрическите превозни средства – по-популярни, са необходими иновации в технологиите за съхранение на енергия. Сегашните методи, като литиево-йонните батерии, не са идеални: зареждането им отнема много време, а проблемите с електролита намаляват техния живот. Диелектричните кондензатори се считат за една от алтернативите. Екип от японски изследователи е създал устройство от нанолистове, което има най-голям капацитет за съхранение на енергия от всички създадени до момента устройства.
Кондензаторите се състоят от тънки слоеве от метални електроди, разделени от диелектричен филм. Диелектриците съхраняват енергията в резултат на процеса на поляризация. Когато на кондензатора се въздейства с електрическо поле, положителните заряди се придвижват към отрицателния електрод, а отрицателните – към положителния електрод. Натрупването на електрическа енергия зависи от поляризацията на диелектричния филм под въздействието на външното електрическо поле.
Диелектричните кондензатори имат много предимства, като например зареждане само за няколко секунди, дълъг живот и висока енергийна плътност. Само че енергийната плътност на съвременните диелектрици е значително по-ниска от съвременните изисквания. Това им пречи да се конкурират с другите видове хранилища на енергия, пише EurekAlert.
Ключът към решаването на този проблем е диелектричният материал да бъде изложен на възможно най-силно електрическо поле. За да намерят материал, способен да се справи с подобно поле, учените са използвали слоеве от нанофилми, изработени от калций, сода, ниобий и кислород с перовскитна кристална структура. Той се характеризира с отлични диелектрични свойства, по-специално с високата си поляризация.
Експерименталните резултати показват, че тази конструкция издържа на достатъчно високи електрически полета и ги преобразува в електростатична енергия без загуби, като постига най-високата енергийна плътност от регистрираните към днешен ден – 1-2 порядъка по-висока от тази на съществуващите аналози.
Освен това диелектричните нанокондензатори са стабилни при огромен брой цикли и продължават надеждно да работят при температури до 300 °C.
Всичко важно от света на технологиите, директно в пощата ти.
С абонирането приемате нашите Условия и Политика за поверителност. Може да се отпишете с един клик по всяко време.
Коментирайте статията в нашите Форуми. За да научите първи най-важното, харесайте страницата ни във Facebook, и ни последвайте в Google Новини, TikTok, Telegram и Viber или изтеглете приложението на Kaldata.com за Android, iPhone, Huawei, Google Chrome, Microsoft Edge и Opera!
