Учёные Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого вместе с коллегами из Словении, Турции, Белоруссии и Китая разработали новый керамический материал для суперконденсаторов. Он отличается повышенной энергоёмкостью и устойчивостью к пробоям, что открывает путь к компактным мощным импульсным устройствам.
© Ferra.ru
Особенность материала — в атомной структуре: часть позиций, обычно занятых кислородом, остаётся вакантной. Эти «пустоты» позволяют запасать больше энергии, а сам материал выдерживает электрическое поле до 45 кВ/мм. Энергоёмкость выросла примерно на треть, а возврат энергии достигает 86%. В перспективе такая керамика может пригодиться в литотрипторах для разрушения камней в почках, дефибрилляторах, импульсных плазменных двигателях для космоса, радарах и лазерах. Высокая плотность накопления энергии позволит уменьшить массу и габариты накопителей.
Эксперты отмечают перспективность разработки для импортозамещения, но подчёркивают, что пока это лабораторный результат. Предстоит подтвердить стабильность характеристик от партии к партии, создать прототипы конденсаторов и испытать их в реальных приборах. Для медицины особенно важны точность и безопасность дозирования энергии.
«Способность быстро отдавать энергию, в частности, полезна для создания коротких наносекундных импульсов, применяемых для разрушения камней в почках. В таком оборудовании конденсатор сначала накапливает большое количество энергии, а затем практически мгновенно отдает ее. Электрический импульс проходит через катушку, возникает магнитное поле, которое резко отталкивает тонкую мембрану и создает волну давления», — рассказал директор Научно-исследовательского центра полупроводникового материаловедения Политехнического института НовГУ Виктор Леонтьев.
