За допомогою штучного інтелекту (ШІ) вдалось створили вуглецевий матеріал, який зберігає вчетверо більше енергії за комерційні суперконденсатори
Концептуальне зображення машинного навчання, яке знаходить ідеальний матеріал для місткісного зберігання енергії. Фото: ornl.gov
Хіміки з Окріджської національної лабораторії Міністерства енергетики США розробили матеріал з рекордною місткістю. Виготовлений з нього суперконденсатор може зберігати набагато більше енергії, ніж наявні аналоги.
Такий матеріал також підійде для силової електроніки та допоміжних джерел живлення, повідомляється на сайті лабораторії.
Так, вчені побудували модель ШІ та поставили їй чітку мету: розробити «матеріал мрії» для зберігання енергії. Система передбачила, що найбільша місткість вугільного електрода становитиме 570 фарад на грам, якщо вуглець буде спільно легований киснем та азотом.
На основі цих рекомендацій дослідники синтезували багатий киснем вуглецевий каркас для зберігання та транспортування заряду. Вугілля було активовано для створення більшої кількості пор та додавання функціональних хімічних груп у місцях реакцій окислення або відновлення.
Читайте також: Вчені знайшли спосіб збільшити термін служби акумуляторів у 10 разів
Зазвичай у промисловості використовуються активатори, такі як гідроксид калію. Для їх використання потрібна висока температура близько 800°C, коли з матеріалу витісняється кисень. Хіміки розробили альтернативний процес із використанням аміду натрію.
Ця речовина працює за нижчої температури, близько 600°C, і створює більше активних ділянок. Технологію виробництва науковців описали у статті у Nature Communications.
В результаті розробок місткість отриманого матеріалу склала 611 фарад на грам. Це вчетверо вище, ніж у найкращих матеріалів, що використовуються у доступних на ринку комерційних суперконденсаторів.
При цьому площа поверхні нового матеріалу була однією з найвищих серед аналогів, що містять вуглець — понад 4000 м2/г.
«Ми досягли граничних характеристик вуглецевих матеріалів. Без цілі, поставленої машинним навчанням, ми продовжували б оптимізувати матеріали методом проб і помилок, не знаючи їх меж», — говорить Тао Ван, співавтор дослідження з Окріджської національної лабораторії Міненергетики США.
Раніше ми писали, що американська компанія New World Wind створила дерева із заліза, які виробляють електроенергію. Фактично, це гібридна електростанція з мікровітровою турбіною, стилізована під дерево.
Імітуючи листву, на конструкції встановлені особливі конуси, які крутяться на вітрі, і за рахунок обертання виробляють електрику. За бажанням, власник може оснастити дерево сонячними панелями, щоб вироблялось більше електрики.
Ознайомтеся з іншими популярними матеріалами:
Створено комп’ютерну мишку з ChatGPT: що вона може
Створено компʼютер розміром з горошину: що він вміє
Провайдери впровадили нову технологію, за якої Інтернет працюватиме 3 дні без електрики
