Китайские учёные улучшили материал для конденсаторов — он работает при высоких температурах

Исследователи Сианьского университета Цзяотун разработали улучшенный материал для конденсаторов, способный эффективно работать в том числе при высоких температурах

Традиционный материал для конденсаторов — полипропилен — теряет свойства при температуре выше 105 °C: растёт утечка тока, снижается прочность. Это мешает сделать энергосистемы компактнее и эффективнее. Проблема связана со структурой полимера: в нём велики объёмы неупорядоченных участков, из-за чего при электрическом поле заряды легко перемещаются и характеристики ухудшаются.

Учёные предложили решение: они добавили в полипропилен особый компонент — звенья поли(пропиленгликоля) диметакрилата. Это позволило управлять структурой материала: при комнатной температуре сокращается объём неупорядоченных участков, а при высокой — меняется укладка молекул в упорядоченных зонах. В результате подавляется перемещение зарядов и растёт прочность изоляции.

Испытания показали: при комнатной температуре плотность запасённой энергии составила 11,7 Дж/см³, а эффективность разряда — более 90 %; при высокой температуре плотность энергии — 6,4 Дж/см³, эффективность — свыше 81 %. Работа опубликована в журнале Energy & Environmental Science („Энергия и экология“). Новый материал пригодится в электромобилях, системах возобновляемой энергии и аэрокосмической технике.

Источник: Сианьский университет Цзяотун