Многие ученые и футурологи говорят о том, что через пару десятков лет электромобили возьмут вверх над машинами с углеводородными двигателями. А это значит, что потребность в аккумуляторах, которые можно зарядить буквально за несколько минут, резко возрастет.
Впрочем, дешевые и в то же время способные быстро заряжаться батареи необходимы не только владельцам редких пока электромобилей, но и миллионам обладателей смартфонов и других гаджетов. Ведь для многих из нас длительный процесс зарядки телефона или планшета создает серьезные неудобства. Бывает, соберется человек выйти на улицу, посмотрит на любимый девайс, а батарея – на нуле. Приходится запасаться терпением и ждать, пока она зарядится. Потому что смартфон сегодня – это не только способ связи, но и справочник, навигатор и даже переводчик.
Путем нейтронного рассеяния
Сегодня во всем мире ведутся научные разработки по созданию «быстрых аккумуляторов». В одной из них принял участие исследователь из БФУ им. И. Канта, кандидат физико-математических наук, научный сотрудник Объединенного института ядерных исследований в Дубне Вадим Сиколенко. Это было масштабное исследование ученых из четырех стран – России, Белоруссии, Германии и Франции. Его итогом стала статья в авторитетном научном журнале Ceramics International.
По словам Вадима Сиколенко, для изготовления таких батарей можно использовать сложные оксиды кобальта и марганца. Для того чтобы тщательно изучить свойства материала, пришлось провести массу сложных экспериментов. В частности, калининградец исследовал полученные соединения с помощью специального реактора.
– Выглядело это следующим образом, – рассказывает Вадим Сиколенко. – Через материал пропускали пучки электронов, что позволяло увидеть, какова его структура, понять, как ее можно использовать наилучшим образом и что нужно сделать, чтобы усилить полезные свойства.
В частности, было обнаружено, что даже небольшое добавление стронция достаточно сильно меняет магнитные свойства материала. Эксперименты, связанные с нейтронным рассеянием, проводились в Берлине и Гренобле (Франция), а опыты по исследованию магнитотранспортных свойств материалов – в Минске в Научно-практическом центре Академии наук по материаловедению и в Зеленограде в Национальном исследовательском университете электронных технологий МИЭТ.
На уровне микрона
Вадим Сиколенко особо отметил, что на основе сложных оксидов кобальта и марганца возможно будет изготавливать компактные магнитные нанопереключатели. Имеются в виду переключатели невероятно малых размеров – на уровне микрона, которые можно использовать в разного рода электроприборах, что теоретически должно сделать эти приборы дешевле.
– Мы имеем пленку или кристалл, через который протекает ток, и приложением внешнего магнитного поля мы можем этот ток прерывать или направлять по другому пути. Это все очень компактно и может использоваться как часть какого-то миниатюрного электронного оборудования, – пояснил корреспонденту «СК» исследователь.
Пока описанные выше разработки представляют собой, что называется, «чистую науку», однако есть все основания надеяться, что совсем скоро они послужат серьезным толчком для технологического прорыва.
Впрочем, дешевые и в то же время способные быстро заряжаться батареи необходимы не только владельцам редких пока электромобилей, но и миллионам обладателей смартфонов и других гаджетов. Ведь для многих из нас длительный процесс зарядки телефона или планшета создает серьезные неудобства. Бывает, соберется человек выйти на улицу, посмотрит на любимый девайс, а батарея – на нуле. Приходится запасаться терпением и ждать, пока она зарядится. Потому что смартфон сегодня – это не только способ связи, но и справочник, навигатор и даже переводчик.
Путем нейтронного рассеяния
Сегодня во всем мире ведутся научные разработки по созданию «быстрых аккумуляторов». В одной из них принял участие исследователь из БФУ им. И. Канта, кандидат физико-математических наук, научный сотрудник Объединенного института ядерных исследований в Дубне Вадим Сиколенко. Это было масштабное исследование ученых из четырех стран – России, Белоруссии, Германии и Франции. Его итогом стала статья в авторитетном научном журнале Ceramics International.
По словам Вадима Сиколенко, для изготовления таких батарей можно использовать сложные оксиды кобальта и марганца. Для того чтобы тщательно изучить свойства материала, пришлось провести массу сложных экспериментов. В частности, калининградец исследовал полученные соединения с помощью специального реактора.
– Выглядело это следующим образом, – рассказывает Вадим Сиколенко. – Через материал пропускали пучки электронов, что позволяло увидеть, какова его структура, понять, как ее можно использовать наилучшим образом и что нужно сделать, чтобы усилить полезные свойства.
В частности, было обнаружено, что даже небольшое добавление стронция достаточно сильно меняет магнитные свойства материала. Эксперименты, связанные с нейтронным рассеянием, проводились в Берлине и Гренобле (Франция), а опыты по исследованию магнитотранспортных свойств материалов – в Минске в Научно-практическом центре Академии наук по материаловедению и в Зеленограде в Национальном исследовательском университете электронных технологий МИЭТ.
На уровне микрона
Вадим Сиколенко особо отметил, что на основе сложных оксидов кобальта и марганца возможно будет изготавливать компактные магнитные нанопереключатели. Имеются в виду переключатели невероятно малых размеров – на уровне микрона, которые можно использовать в разного рода электроприборах, что теоретически должно сделать эти приборы дешевле.
– Мы имеем пленку или кристалл, через который протекает ток, и приложением внешнего магнитного поля мы можем этот ток прерывать или направлять по другому пути. Это все очень компактно и может использоваться как часть какого-то миниатюрного электронного оборудования, – пояснил корреспонденту «СК» исследователь.
Пока описанные выше разработки представляют собой, что называется, «чистую науку», однако есть все основания надеяться, что совсем скоро они послужат серьезным толчком для технологического прорыва.
Потребность в заряжаемых за считанные минуты аккумуляторах растет
