Как антиполярная фрустрация революционизирует накопление энергии?

Международная группа ученых совершила прорыв в области хранения энергии, разработав инновационную стратегию антиполярной фрустрации для антиферроэлектрических материалов. Исследование, опубликованное в журнале Nature, объединило усилия специалистов из Института физических наук Хэфэй, университета Цинхуа, Лаборатории материалов Суншань и Университета Вуллонгонга.
Как антиполярная фрустрация революционизирует накопление энергии?
Изображение носит иллюстративный характер

Антиферроэлектрические материалы обладают уникальной способностью к антипараллельной поляризации и могут переходить в ферроэлектрическое состояние под воздействием электрического поля. Их главное преимущество заключается в высокой поляризационной способности при практически нулевой остаточной поляризации.

Традиционные методы работы с антиферроэлектриками сталкивались с серьезными ограничениями: низкими полями фазового перехода и значительными энергетическими потерями при трансформации. Новая стратегия антиполярной фрустрации предлагает революционное решение этих проблем путем внедрения неполярных или полярных концевых компонентов.

Экспериментальные исследования на цирконате свинца продемонстрировали впечатляющие результаты: плотность накопления энергии достигла 189 Дж/см³ при эффективности 81%. Ключевым достижением стало формирование особой структуры, где сосуществуют антиполярные и неполярные области.

Теоретический анализ показал, что локальная фрустрация вызывает разрывы поляризации и создает электрическое поле на границе раздела фаз. Возникающее встроенное электрическое поле снижает требуемую напряженность поля для фазового перехода, обеспечивая быстрый возврат к антиферроэлектрическому состоянию после снятия внешнего воздействия.

Новый подход открывает широкие перспективы для проектирования диэлектрических накопителей энергии и создает теоретическую основу для управления поляризационной конфигурацией. Это особенно важно для высокомощных устройств, требующих быстрых циклов зарядки и разрядки.

Разработанная технология представляет собой значительный шаг вперед в развитии эффективных систем хранения энергии, что критически важно для современной энергетики и электроники.


Новое на сайте

19164Уязвимые обучающие приложения открывают доступ к облакам Fortune 500 для криптомайнинга 19163Почему ботнет SSHStalker успешно атакует Linux уязвимостями десятилетней давности? 19162Microsoft устранила шесть уязвимостей нулевого дня и анонсировала радикальные изменения в... 19161Эскалация цифровой угрозы: как IT-специалисты КНДР используют реальные личности для... 19160Скрытые потребности клиентов и преимущество наблюдения над опросами 19159Академическое фиаско Дороти Паркер в Лос-Анджелесе 19158Китайский шпионский фреймворк DKnife захватывает роутеры с 2019 года 19157Каким образом корейские детские хоры 1950-х годов превратили геополитику в музыку и... 19156Научная революция цвета в женской моде викторианской эпохи 19155Как новый сканер Microsoft обнаруживает «спящих агентов» в открытых моделях ИИ? 19154Как новая кампания DEADVAX использует файлы VHD для скрытой доставки трояна AsyncRAT? 19153Как новые китайские киберкампании взламывают госструктуры Юго-Восточной Азии? 19152Культ священного манго и закат эпохи хунвейбинов в маоистском Китае 19151Готовы ли вы к эре коэффициента адаптивности, когда IQ и EQ больше не гарантируют успех? 19150Иранская группировка RedKitten применяет сгенерированный нейросетями код для кибершпионажа
Ссылка