Ученые из Байройта открыли новую основу для усовершенствования систем хранения электроэнергии

системы хранения электроэнергии_новая основа_БайройтМеждународная исследовательская группа под руководством ученых из Университета Байройта разработала химические соединения с необычайно высокой плотностью энергии, которые открывают новые перспективы для хранения и передачи электроэнергии. Соединения, полученные исследователями, содержат полимерные цепи, которые состоят только из азота. По данным Университета Байройта, при синтезе соединений азота были использованы разработанные учеными университета технологии исследований высокого давления и высоких температур.

«Результаты исследований, которых мы достигли в тесном международном сотрудничестве, могут очень скоро стать отправной точкой для разработки новых материалов, которые внесут решающий вклад в энергоснабжение будущего. Доля возобновляемых источников энергии будет постоянно только расти, если нам удастся создать одновременно достаточно емкостные и гибкие возможности хранения электроэнергии», — сказал профессор Леонид Дубровинский из Баварского геоинститута Университета Байройта, который сыграл важную роль в новых исследованиях.

Нитриды представляют собой очень интересный класс неорганических материалов, поскольку они часто обладают выдающимися физическими и химическими свойствами. Так, нитриды переходных металлов во многих случаях характеризуются необычайной твердостью, высокими температурами плавления и необычной стабильностью. Однако, по мнению университета, синтезировать такие соединения азота очень сложно.

В нормальных условиях окружающей среды азот встречается главным образом как двухатомный газ N2, который образует химические соединения только с некоторыми другими элементами. Наибольшим препятствием в создании соединений, богатых азотом, является то, что два атома азота N2 связаны тройной связью, которую можно разрушить лишь при исключительно высоких температурах. Каких именно, зависит в каждом отдельно случае от конкретного азотсодержащего соединения, которое планируется синтезировать.

Ученые из Байройта впервые преодолели это препятствие. Благодаря технологиям исследований высокого давления они создали тестовую среду, в которой синтез соединений, богатых азотом, можно контролировать целенаправленно. Для этой цели в заполненной азотом алмазной ячейке порошкообразное железо и в другой серии — порошкообразный рений подвергаются давлению более миллиона атмосфер (более 100 гигапаскалей). Одновременно эти образцы материала нагревались лазерным нагревателем до примерно 1500 градусов по Цельсию.

В результате образовались нитрид железа FeN4 и полинитрид ReN8 · xN2, которые представляют собой новый класс соединений азота: металл-азотный нитрид скелетного типа. Эти соединения азота представляют большой интерес с точки зрения будущих исследований энергии и энергетических технологий, главным образом потому, что они имеют необычно высокую плотность энергии. Например, плотность энергии ReN8 · xN2 во много раз выше плотности энергии тротила.

Источник: https://www.euwid-energie.de/forscher-schaffen-basis-fuer-verbesserte-energiespeicher/

Контакты

ул.Космонавтов 81/6, г.Николаев, Украина
+38 (067) 512 33 83
nfo@sunnik.com.ua
sunnik
sunnik