Матеріал, що змінює фізику, "воскрешає" розряджені акумулятори: яким чином

Про це повідомляє interestingengineering.com.

Дослідники зі Школи молекулярної інженерії імені Прітцкера (PME) Чиказького університету та Каліфорнійського університету в Сан-Дієго спостерігали від'ємне теплове розширення в метастабільних киснево-окисно-відновних активних матеріалах.

Дивно, але тоді як матеріал поводиться нормально під впливом тепла, тиску або електрики у своєму стабільному стані, команда виявила, що в нещодавно відкритому метастабільному стані його реакції повністю змінюються на протилежні.

Вчені вважають, що властивості матеріалів можна точно налаштувати за допомогою окислювально-відновної хімії, що відкриває двері для майбутніх технологічних застосувань. Ретельно регулюючи те, як ці матеріали реагують на тепло й енергію, експерти вважають, що можуть розробити речовини з нульовим тепловим розширенням.

Команда також продовжила вивчати, як матеріал реагує на механічну енергію, піддаючи його екстремальному тиску на рівні гігапаскалів — діапазон, зазвичай пов'язаний з активністю тектонічних плит. На свій подив, вони спостерігали те, що вони описують як "негативну стисливість". Від'ємна стисливість — це те ж саме, що й від'ємне теплове розширення. Якщо стиснути частинку матеріалу в кожному напрямку, ви, природно, уявите, що він стиснеться. Але цей матеріал розшириться, пояснили дослідники.

Ці нові матеріали можуть захистити компоненти батареї від екстремальних змін температури і тиску на великих висотах, відкриваючи нові можливості для передових авіаційних технологій.

Тим часом реакція матеріалу на напругу аналогічним чином змінюється на протилежну, відображаючи його незвичайну поведінку під впливом тепла і тиску, що може допомогти у відновленні батарей. Дослідники вважають, що, використовуючи електрохімічну енергію для повернення матеріалів акумулятора в їхній стабільний стан, можна відновити початковий діапазон.

"Не потрібно буде відправляти акумулятор назад виробнику або постачальнику. Можна буде просто зробити активацію напругою, і тоді акумулятор знову запрацює, як новий", — пояснили вчені.

Раніше ми писали, що акумулятори працюватимуть роками завдяки дешевому матеріалу. Дослідники з Університету штату Вашингтон знайшли спосіб використовувати кукурудзяний білок для поліпшення продуктивності літій-сірчаних акумуляторів.