Energetyczne właściowości dwutlenku tytanu

Badania nad dwutlenkiem tytanu trwały prawie 5 lat.

Dwutlenek tytanu, który jest popularnym barwnikiem, stanowi bardzo dobry materiał do budowy urządzeń przechowujących energię. Tę niezwykłą właściwość odkryła profesor Yun Lin z Australia National University. Badania nad tym materiałem trwały prawie 5 lat.

Naukowcy na całym świecie szukają nowych dielektryków. Są to materiały, używane do produkcji elementarnych części elektrycznych, a także do budowy kondensatorów przechowujących energię.

Materiał dielektryczny, aby był efektywny musi, posiadać jednocześnie trzy kluczowe cechy. Jego stała dielektryczna powinna być odpowiednio wysoka, co warunkuje możliwość gromadzenia dużych ilości energii. Ponadto musi wyróżniać się bardzo niskimi stratami energii. Ostatnim warunkiem jest praca w jak najszerszym zakresie temperatur.

- Nasz materiał sprawuje się znacznie lepiej niż inne materiały o wysokiej stałej dielektrycznej - tłumaczy profesor Yun Lin z Australia National University.

Dwutlenek tytanu, który jest stosowany zarówno do rysowania linii na kortach tenisowych jak i do barwienia odtłuszczonego mleka, okazuje się świetnym materiałem do budowy urządzeń przechowujących energię. Wyniki badań dotyczące jego właściwości przez Australijczyków dowodzą, że dwutlenek tytanu może przechowywać olbrzymie ilości energii. Ponadto jest w stanie działać stabilnie w temperaturach od -190 do 180 stopni Celsjusza. Co więcej, koszty jego produkcji są mniejsze niż innych współczesnych dielektryków.

Kontynuowanie prac nad nowym dielektrykiem może sprawić, iż będzie on używany w superkondensatorach. Dzięki jego właściwościom, będzie możliwe usunięcie obecnych ograniczeń w ilości przechowywanej energii.
- To z kolei pozwoliłoby na innowacje w dziedzinie energii odnawialnej, samochodów elektrycznych, technologiach kosmicznych i obronnych - tłumaczy uczona.

Superkondensatory ładują się i rozładowują w bardzo szybkim czasie, jednak ich podstawową wadą niewielka pojemność. Mogą gromadzić 20-krotnie mniej energii niż najnowsze akumulatory litowo-jonowe.

- To było połączenie szczęścia, wielu eksperymentów i determinacji. Dzięki manipulacjom dwutlenkiem tytanu na poziomie molekularnym udało się stworzyć materiał o pożądanych właściwościach. Na razie opracowaliśmy materiał o olbrzymim potencjale, ale nie zastosowaliśmy go jeszcze w praktyce. To jest następnym celem naszych badań - mówią uczeni.

(ma)