Нова нанотехнология повишава производителността на кондензаторите
За да може слънчевата или вятърната сила да стане по-ефективна, а електрическите транспортни средства – по-популярни, са нужни нововъведения в технологиите за предпазване на сила. Сегашните способи, като литиево-йонните акумулатори, не са идеални: зареждането им лишава доста време, а проблемите с електролита понижават техния живот. Диелектричните кондензатори се смятат за една от другите възможности. Екип от японски откриватели е основал устройство от нанолистове, което има максимален потенциал за предпазване на сила от всички основани досега устройства.
Кондензаторите се състоят от тънки пластове от железни електроди, разграничени от диелектричен филм. Диелектриците съхраняват силата вследствие на процеса на поляризация. Когато на кондензатора се влияе с електрическо поле, позитивните заряди се придвижват към негативния електрод, а негативните – към позитивния електрод. Натрупването на електрическа сила зависи от поляризацията на диелектричния филм под въздействието на външното електрическо поле.
Диелектричните кондензатори имат доста преимущества, като да вземем за пример зареждане единствено за няколко секунди, дълъг живот и висока енергийна компактност. Само че енергийната компактност на актуалните диелектрици е доста по-ниска от актуалните условия. Това им пречи да се конкурират с другите типове складове на сила, написа EurekAlert.
Ключът към решаването на този проблем е диелектричният материал да бъде изложен на допустимо най-силно електрическо поле. За да намерят материал, кадърен да се оправи с сходно поле, учените са употребявали пластове от нанофилми, направени от калций, сода, ниобий и О2 с перовскитна кристална конструкция. Той се характеризира с отлични диелектрични свойства, по-специално с високата си поляризация.
Експерименталните резултати демонстрират, че тази структура устоя на задоволително високи електрически полета и ги преобразува в електростатична сила без загуби, като реализира най-високата енергийна компактност от записаните към сегашен ден – 1-2 порядъка по-висока от тази на съществуващите аналози.
Освен това диелектричните нанокондензатори са постоянни при голям брой цикли и не престават надеждно да работят при температури до 300 °C.
