Российские физики создали сырье для «вечной» батарейки фото
Российские физики создали сырье для «вечной» батарейки
- 15.06.2017 в 10:00

Космические аппараты включают термоэлектрические генераторы – они преобразуют тепло в электроэнергию. Их эффективность высока, но и стоимость зашкаливает. Специалисты Центра энергоэффективности НИТУ «МИСиС» нашли дешевый способ производства основного материала для этих генераторов. Описание разработки приводит Journal of Materials Chemistry A.

В 1821 году немецкий физик Томас Зеебек открыл эффект превращения тепловой энергии в электрическую. Хотя эффект Зеебека используют и в разработке космических аппаратов, и в холодильных установках, и в энергетике, но эффективность этого процесса до сих пор невысока. Например, космические корабли Cassini и New Horizons, а также марсоход Curiosity получают энергию от термогенераторов, работающих от тепла радиоактивного распада.

В НИТУ «МИСиС» создали материалы с необычной структурой. Часть их атомов расположена в узлах кристаллической решетки, другая часть не закреплена и свободно колеблется внутри ячеек. Первые обеспечивают высокую теплопроводность, вторые её снижают.

Ученые использовали индий в качестве заполнителя ячеек. Термоэлектрический состав синтезировали в открытом реакторе за две минуты, потом еще пять часов отжигали образец. Синтез ускорили в десятки раз за счет правильного подбора элементов и особенностей технологии. Термоэлектрическая эффективность материала ZT составила 1,5, для скуттерудитов с одним видом «гостевых» атомов это рекордное значение.

Кристаллическая решетка интерметаллида кобальт-сурьма. Крупный атом индия – по центру, он не входит в решетку

Производство термоэлектрических материалов новым способом значительно дешевле и быстрее методик, использованных ранее. Это сделает термоэлектрические генераторы доступнее и в перспективе позволит выпускать «вечные» батарейки – источники питания, которые могут очень долго работать от тепла, выделяемого в процессе радиоактивного распада.

CHЁ ЕЩЁ
Advertisment ad adsense adlogger