Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на

В НИТУ "МИСиС" создали материал для "вечной" батарейки

© Иллюстрация РИА Новости . А.ПолянинаНа картинке обозначены жесткозакрепленные атомы кобальта (Co) и сурьмы (Sb), составляющие кристаллическую решетку интерметаллида кобальт-сурьма. В центре расположен большой атом индия, который не входит в кристаллическую решетку и расположен в её пустоте как «гостевой» атом.
На картинке обозначены жесткозакрепленные атомы кобальта (Co) и сурьмы (Sb), составляющие кристаллическую решетку интерметаллида кобальт-сурьма. В центре расположен большой атом индия, который не входит в кристаллическую решетку и расположен в её пустоте как «гостевой» атом.

МОСКВА, 14 июн — РИА Новости. Сотрудники Центра энергоэффективности НИТУ "МИСиС" разработали экономичный и быстрый способ изготавливать материал, из которого делают высокоэффективные термоэлектрические генераторы для космических аппаратов. Такой материал способен напрямую преобразовывать тепловую энергию в электрическую. Статья с результатами работы вышла в Journal of Materials Chemistry A.

Принципиальная схема устройства, превращающего тепло в электричество с очень высокой эффективностью
Физики в тысячи раз улучшили процесс превращения тепла в электричествоАмериканские физики нашли способ превращать тепло в электрический ток с очень высокой эффективностью при температурах, близких к абсолютному нулю, теперь можно будет создавать "вечные" электрогенераторы, в тысячи раз производительнее существующих сегодня устройств, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
Эффект преобразования тепловой энергии в электрическую обнаружил еще в 1821 году немецкий физик Томас Зеебек. Однако технологии, позволяющие использовать эффект Зеебека в промышленных масштабах, до сих пор далеки от совершенства. Тем не менее термоэлектрические материалы уже активно используются в энергетике и холодильных установках, работающие от тепла радиоактивного распада термоэлектрогенераторы установлены на таких всемирно известных космических аппаратах, как Cassini и New Horizons. На том же принципе работает электрогенератор марсохода Curiosity. Есть и более приземленные примеры: например, ведутся разработки теплоэлектрогенераторов, способных повысить эффективность различных видов электростанций, есть примеры получения электроэнергии от тепла, передаваемого через элементы выхлопной системы автомобиля.

© НИТУ "МИСиС"Микрофотография кристаллов CoSb3 с включениями индия (масштаб – 10 нанометров в сантиметре)
Микрофотография кристаллов CoSb3 с включениями индия (масштаб – 10 нанометров в сантиметре)

Полученные в НИТУ "МИСиС" термоэлектрические материалы сочетают в себе два вида атомов: жестко закрепленные в узлах кристаллической решетки, что обеспечивает высокую электропроводность, и свободно колеблющиеся, что резко снижает теплопроводность, потому что слабо связанные с кристаллическим каркасом атомы эффективно рассеивают тепло. Такого сочетания удалось добиться за счет создания интерметаллидов, кристаллическая структура которых содержит пустоты. Заполняя их "гостевыми" атомами без нарушения кристаллической решетки, ученые и получают необходимое сочетание свойств.

© НИТУ "МИСиС"Микрофотография кристаллов CoSb3 с включениями индия (масштаб – 5 нанометров в сантиметре)
Микрофотография кристаллов CoSb3 с включениями индия (масштаб – 5 нанометров в сантиметре)

"Нам удалось решить проблему за счет использования индия в качестве заполнителя и подбора исходного соотношения металлов, которое позволило синтезировать нужный термоэлектрический состав в открытом реакторе, — рассказывает член научной группы, сотрудник Центра энергоэффективности НИТУ "МИСиС" Андрей Воронин. — Благодаря такому подходу мы смогли провести синтез в открытом реакторе всего за две минуты с последующим отжигом получившегося образца в течение пяти часов. Сочетание используемого материала и особенностей синтеза ускорило процесс создания в несколько десятков раз, что также сказывается и на стоимости получения таких материалов. При этом достигнутые значения термоэлектрической эффективности ZT = 1,5 стали рекордными для скуттерудитов с одним видом "гостевых" атомов".

© НИТУ "МИСиС"Сотрудник Центра энергоэффективности НИТУ «МИСиС» Андрей Воронин на фоне установки электроискрового спекания
Сотрудник Центра энергоэффективности НИТУ «МИСиС» Андрей Воронин на фоне установки электроискрового спекания

Как говорят авторы новой работы, предложенные ранее схемы получения термоэлектрических материалов были намного более дорогими и длительными.

Оценить 240
Лучшие комментарии
zz.a.y.a.z14 июня 2017, 12:34
Молодцы!
aalgreat14 июня 2017, 12:25
Это конечно очень хорошо для космической промышленности, но для простых людей это ничего не дает. Нужны вечные батареи для смартфонов, планшетов, ноутбуков.
Рекомендуем
РИА
Новости
Лента
новостей
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала