Энергонакопители – важный элемент стабильности и энергобезопасности многих стран. После санкций многие их них перестали поставляться в РФ. И теперь уже наши ученые создали композит, способный увеличить их емкость втрое, а значит конкурировать с западными аналогами.
Энергонакопительный потенциал
В мире ежегодно увеличивается количество систем накопления и хранения энергии. Причиной тому служит переход на возобновляемые источники энергии, например, на ветряные электростанции и солнечные батареи. Энергонакопители позволяют запасать, преобразовывать и переносить электроэнергию. Важнейшим их преимуществом является обеспечение бесперебойного питания в случае аварий или проблем с напряжением сети.
Экспертное сообщество утверждает, что к 2030 году США и Китай достигнут максимальных показателей в системе энергонакопления. Согласно прогнозам, к тому моменту они будут аккумулировать до 50% всех систем накопления и хранения энергии в мире.
Ситуация в РФ
Не отстает в этом направлении и Россия. В 2017 году правительство утвердило «Концепцию развития рынка систем хранения электроэнергии в РФ». Согласно документу, в стране появилось новая промышленная отрасль, в которую входит внушительный перечень задач, в том числе комплексные исследования, передовые разработки и создание систем накопления энергии будущего.
До 2022 года Россия закупала множество энергонакопителей из теперь уже недружественных стран. На фоне санкций наметился их некритичный, но все же дефицит. Он и простимулировал новую отрасль к усиленной работе по их замене.
Смогли догнать
Так, ученые Саратовского государственного технического университета создали новый композитный материал, способный в три раза увеличить объем электричества внутри полимерных концентраторов энергии. Помимо этого, новый материал не только увеличивает диэлектрическую проницаемость, но и увеличивает реакцию на воздействие внешнего электрополя.
Материалы с высокой диэлектрической проницаемостью запасают много энергии. Они состоят из полимерных веществ, в нити которых внедряют специальные наполнители, проводящие ток. Сотрудник университета Николай Горшков заявил, что способность запасать энергию можно увеличить путем внедрения в данный материал особых частиц – максенов. Они состоят из атомов металлов, углерода и одного из окислителей.
В итоге на полимер PVDF добавили молекулы «растянутого» диметилсульфоксида, что позволило втрое увеличить энергонакопительный эффект. В скором времени разработку начнут применять на практике.