В МИСИС разработали термоэлектрик для зеленой энергетики

Новый метод производства материалов, которые могут превращать тепло в электричество, создали ученые из НИТУ МИСИС. Это поможет сделать производство более эффективным и экологичным, поскольку позволит использовать выделяемое тепло с пользой.

Созданные материалы сделаны на основе перовскита манганита кальция с добавлением марокита. Они лучше работают при высоких температурах по сравнению с другими подобными материалами. Этого удалось добиться благодаря особой структуре и контролируемой пористости материала.

Материал должен быть устойчивым к высоким температурам, не слишком дорогим и безопасным для окружающей среды. Оксидные термоэлектрики соответствуют этим требованиям. Они могут проводить электричество либо как металлы, либо как полупроводники. Это позволяет создавать эффективные устройства, комбинируя материалы с разными типами проводимости, — рассказал руководитель проекта, Сергей Юдин, ведущий эксперт НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ МИСИС.

Исследование проводилось при поддержке Российского научного фонда. Подробнее о нем можно прочитать в научном журнале Journal of the European Ceramic Society.

Новый метод создания материалов включает несколько этапов:

  1. Сначала ученые смешивают химические вещества на молекулярном уровне так, чтобы ионы равномерно распределились в растворе. Это создает основу для однородного материала.
  2. Затем жидкость превращают в аэрозоль, и капли попадают в горячую зону реактора. Там они локально сгорают. Благодаря этому можно точно контролировать состав и создавать уникальные микроструктуры, например, полые или пористые сферы с заданной толщиной стенок и размером пор. При этом не нужны дополнительные стадии обработки.
  3. Полученный порошок уплотняют и спекают при высоких температурах. В его структуре образуются новые фазы, а свойства, важные для термоэлектрической эффективности материала, улучшаются.

Новый метод позволяет точно настроить свойства материала. Он отличается от других методов тем, что помогает добиться высокой эффективности преобразования тепла в электричество для одного вещества — перовскита манганита кальция. Это получается благодаря особой структуре материала: он пористый и однородный по составу.

Еще этот метод не требует долгого обжигания при высоких температурах, как это происходит при использовании традиционных подходов. Поэтому он более энергоэффективный и простой для массового производства, — объяснила Жанна Ермекова, PhD, научный сотрудник НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ МИСИС.

Исследователи хотят найти наилучшее соотношение компонентов и изучить, как добавки влияют на способность материала проводить тепло и электричество. Это поможет создать более эффективные и надежные материалы, которые можно будет использовать при высоких температурах.

Ранее ученые открыли новый способ сбора солнечной энергии.

10.12.2024


Подписаться в Telegram



Энергия

От лаборатории к реальности: как кристаллы времени заряжают мир
От лаборатории к реальности: как кристаллы времени заряжают мир

Мир хранения энергии меняется благодаря кванто...

Квантовый секрет растений: как природа превращает свет в энергию
Квантовый секрет растений: как природа превращает свет в энергию

Превращение солнечной энергии в химическу...

Аккумуляторная революция: Франция строит завод мечты для электрокаров
Аккумуляторная революция: Франция строит завод мечты для электрокаров

Европейская комиссия дала зеленый свет огромно...

1066 секунд: Китай приблизился к созданию неисчерпаемого источника энергии
1066 секунд: Китай приблизился к созданию неисчерпаемого источника энергии

Стремление Китая использовать энергию звезд до...

Термоядерный прорыв: SMART добыл первую плазму
Термоядерный прорыв: SMART добыл первую плазму

Токамак SMART успешно произвел первую плазму, ...

В ТПУ добавили отходы в пеллеты и снизили выбросы CO2 на 20%
В ТПУ добавили отходы в пеллеты и снизили выбросы CO2 на 20%

Ученые Томского политехнического университета ...

Тепло шахтных вод: Великобритания приближается к чистой энергии
Тепло шахтных вод: Великобритания приближается к чистой энергии

Живая лаборатория по использованию тепла ...

JES: Разработан революционный материал для литий-ионных батарей
JES: Разработан революционный материал для литий-ионных батарей

Глобальная гонка за увеличение срока служ...

AM&I: Пористые электроды из оксида кремния — прорыв в хранении энергии
AM&I: Пористые электроды из оксида кремния — прорыв в хранении энергии

Батареи стали неотъемлемым компонентом совреме...

AC: Разработаны безопасные и стабильные батареи на основе цинка
AC: Разработаны безопасные и стабильные батареи на основе цинка

Перезаряжаемые литий-ионные батареи питают все...

В МИСИС разработали термоэлектрик для зеленой энергетики
В МИСИС разработали термоэлектрик для зеленой энергетики

Новый метод производства материалов, которые м...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Платиновая корона и танец молекул: как газы меняют структуру материала
Платиновая корона и танец молекул: как газы меняют структуру материала
PRSBBS: Почему макаки чешутся перед плохими решениями
PRSBBS: Почему макаки чешутся перед плохими решениями
13 миллиардов лет назад: как темная материя управляла галактиками
13 миллиардов лет назад: как темная материя управляла галактиками
Луна, птицы и бактерии: как наука стала главным героем дня в Казани
Луна, птицы и бактерии: как наука стала главным героем дня в Казани
День науки в КАИ: двигатели, стартапы и квантовые технологии
День науки в КАИ: двигатели, стартапы и квантовые технологии
Ферменты против похмелья: как новый сенсор изменит медицину и не только
Ферменты против похмелья: как новый сенсор изменит медицину и не только
Сок под микроскопом: ученые научились ловить опасный гербицид за 20 минут
Сок под микроскопом: ученые научились ловить опасный гербицид за 20 минут
Молодые ученые против COVID-19 и хронических ран: как открытия изменят медицину
Молодые ученые против COVID-19 и хронических ран: как открытия изменят медицину
Питомниковый кашель больше не проблема: появились быстрые тесты для собак
Питомниковый кашель больше не проблема: появились быстрые тесты для собак
10 секунд до чистоты: история устройства, которое изменило дезинфекцию
10 секунд до чистоты: история устройства, которое изменило дезинфекцию
Сорняк-разрушитель или лекарство будущего: ученые открыли секрет рейнутрии
Сорняк-разрушитель или лекарство будущего: ученые открыли секрет рейнутрии
CARMA II — автономный робот, который делает ядерные объекты безопаснее
CARMA II — автономный робот, который делает ядерные объекты безопаснее
Энергия будущего: низкотемпературная плазма и ее невероятные возможности
Энергия будущего: низкотемпературная плазма и ее невероятные возможности
От идеи до Росатома: история успеха проекта RSP
От идеи до Росатома: история успеха проекта RSP
От лаборатории к реальности: как кристаллы времени заряжают мир
От лаборатории к реальности: как кристаллы времени заряжают мир

Новости компаний, релизы

Школьников и студентов Хабаровского края приглашают написать всероссийский диктант «Наука во имя Победы»
Три представительницы Республики Татарстан стали победителями Всероссийского конкурса Знание.Лектор
Калужан приглашают к участию в XIII сезоне Международного инженерного чемпионата CASE-IN
В Калуге обсудили меры поддержки молодых учёных региона
Молодых и заслуженных ученых наградили в Хабаровске