Ученые создали «самозаряжающийся» акуумулятор

2 0 Ученые создали «самозаряжающийся» акуумулятор

Исследователи из Университета Порту и Техасского университета в Остине представили батарею с довольно простой конструкцией, которая, тем не менее, сочетает в себе отрицательные емкость и сопротивление. Это позволяет аккумулятору не терять энергию при длительном хранении. Соответствующая статья опубликована в журнале Applied Physics Reviews.

Сегодня одной из основных проблем в индустрии устройств хранения энергии является потеря их заряда со временем и падение емкости с ростом циклов заряда-разряда. Это происходит за счет деградации электролита и постепенного выделения энергии в виде тепла в окружающую среду.

Однако авторам новой работы, среди которых и лауреат Нобелевской премии 2019 года Джон Гуденаф, удалось создать такое устройство, которое, благодаря самозацикливанию практически не теряет энергии с течением времени. Этот аккумулятор состоит из двух электродов — алюминиевого и медного — и литиевого или натриевого стеклянного сегнетоэлектрического электролита между ними. По словам авторов, их электролит может локально изменять свой состав и формировать конденсаторы, которые могут хранить энергию и выравнивать уровни Ферми в устройстве.

В батарее разомкнутая цепь разности потенциалов между электродами обусловлена необходимостью выравнивания уровней Ферми — меру энергии наименее плотно удерживаемых электронов внутри твердого тела. Она также отвечает за полярность электродов. Химические реакции происходят позже и «питаются» этой электрической потенциальной энергией, хранящейся в конденсаторах.

Эта работа важна, потому что она объединяет теорию всех твердотельных устройств, таких как батареи, конденсаторы, фотовольтаика и транзисторы, в которых различные материалы в контакте друг с другом проявляют свойства объединенного материала, а не отдельных веществ.

Эти батареи можно использовать для коммуникаций на низких частотах и в таких приборах как проблесковые маячки, источники звукового сигнала, осцилляторы, инверторы, импульсные источники питания и цифровые преобразователи, а также для применения в современных компьютерных системах. Также разработка позволит повысить автономность существующих устройств хранения энергии.

Источник: news.rambler.ru

Похожие статьи

Ученые: «Темной энергии», которую искали 20 лет, не существует

Напомним, что у «темной энергии» давняя история. У ее истоков стоял великий Эйнштейн, и якобы это была самая главная ошибка его жизни.

11.02.20 4 1

Ученые собрали «горячие» электроны

Физики из Сингапура и Нидерландов нашли способ «ловли» высокоэнергетичных электронов без выделения тепла. Статья ученых была опубликована в журнале Science Advances....

18.11.19 7 1

Астрономы ловят загадочные сигналы из глубин Вселенной. Что посылает их на Землю?

Американские астрономы обнаружили целый класс космических объектов, о которых ученые ранее не имели представления.

05.11.19 9 1

Россия научилась зарабатывать на Солнце

Солнечные электростанции начали появляться по всей России. Но в отличие от энергодефицитного Запада, у нас достаточно традиционных источников энергии,...

11.10.19 9 1

Получение света из тьмы: изобретен новый источник энергии

Американские ученые из Стэнфордского университета изобрели устройство, которое генерирует энергию из холодного ночного неба, когда солнечные батареи...

20.09.19 9 1

Климатический вызов: что стоит за борьбой с выбросами

Россия стоит на пороге ратификации Парижского соглашения по климату. По словам главы Минприроды Дмитрия Кобылкина, это произойдет до конца 2019 года.

13.09.19 8 1

Самое интересное в рубрике