Ученые создали устройства хранения энергии нового поколения: как они изменят технику

Высоковольтный конденсатор исследователей на основе полимерных пленок демонстрирует превосходные свойства накопления энергии при температуре 150 градусов, что недостижимо для современных конденсаторов. Революционный конденсатор на основе полимера, который эффективно обрабатывает рекордные количества энергии, выдерживая при этом экстремальные температуры и электрические поля, разработали ученые Национальной лаборатории Лоуренса Беркли и Scripps Research, сообщает SciTechDaily.

Конденсатор состоит из материалов, синтезированных с помощью версии химической реакции следующего поколения, за которую трое ученых получили Нобелевскую премию по химии 2022 года. Полимерные пленочные конденсаторы сохраняют и выделяют энергию в электрическом поле, используя тонкий пластиковый слой в качестве изолятора.

На их долю приходится около 50% мирового рынка высоковольтных конденсаторов, и они обладают такими преимуществами, как малый вес, низкая стоимость, механическая гибкость и надежность в циклическом использовании. Но производительность современных полимерных пленочных конденсаторов резко снижается с увеличением температуры и напряжения.

Помимо того, что конденсатор должен оставаться стабильным при воздействии высоких температур, он должен быть прочным "диэлектрическим" материалом, а это означает, что он остается сильным изолятором при воздействии высоких напряжений. Сегодня существует всего несколько известных материалов, которые обеспечивают как термическую стабильность, так и диэлектрическую прочность.

Этот дефицит обусловлен отсутствием надежных и удобных методов синтеза, а также отсутствием фундаментального понимания взаимосвязи между структурой и свойствами полимера. Но ученым из лаборатории Лоуренса Беркли удалось привнести