Аккумулятор повышенной мощности на искусственных кристаллах придумали в России | Продолжение проекта «Русская Весна»

Аккумулятор повышенной мощности на искусственных кристаллах придумали в России

Ученые СПбПУ совместно с зарубежными коллегами предложили новый, особо мощный тип аккумулятора на основе искусственного кристалла — перовскита. Авторы разработки утверждают, что их источник энергии позволит электромобилям быстрее разгоняться и лучше преодолевать короткие участки по бездорожью. Результаты работы опубликованы в журнале «Physical Review B».

Специалисты Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого вместе с коллегами из Польши, Франции и Швейцарии синтезировали искусственный перовскитоподобный кристалл PbHfO3, изучили, как в нем происходят процессы создания и разрушения несоразмерных волн, и рассказали, как это может повлиять на количество накапливаемой и выделяемой кристаллом энергии.

По словам авторов разработки, аккумулятор на основе перовскита будет обладать большей мощностью, чем современные литий-ионные. Это позволит создать новый тип дополнительных источников энергии, которые смогут поддерживать основной источник (например, солнечные батареи или аккумулятор) в моменты, когда нужен кратковременный ток большой мощности.

При правильном подборе двух разных источников питания всю систему можно облегчить на 20%, уверяют авторы исследования.

«Кристалл состоит из положительных и отрицательных ионов, чередующихся друг с другом: как черные шашки на черных клетках, а белые — на белых. Но черные шашки не хотят стоять посередине своих клеток, а сдвигаются ближе к краям, каждая по-своему. Игрок сверху видит красивые волны из черных шашек. И если бы доска была бесконечной, то игрок не смог бы найти две шашки, сдвинутые одинаково. В этом — несоразмерность волны. Разрушить волны можно электрическим полем, при этом энергия будет запасена. Потом дать им снова возникнуть, и энергия высвободится, причем очень быстро», — объяснил принцип работы доцент Высшей инженерно-физической школы Института физики, нанотехнологий и телекоммуникаций СПбПУ Роман Бурковский.

Как рассказал Бурковский, пояснить механизм можно по аналогии с хорошо знакомым человеку чувством дискомфорта. Электрическое поле сдвигает все черные шашки в левый верхний угол ровной линией. Но шашкам, как и человеку, стоять ровными рядами не нравится, и они хотят стать обратно волной.

6 117