Недавно обнаруженный вулканический минерал может привести к созданию более эффективных батарей

Вот уже более 40 лет профессор Санкт-Петербургского университета Станислав Филатов вместе с коллегами из других научных учреждений России изучает минералогию Камчатки. Полуостров расположен на вершине тектонической границы между Русской континентальной плитой и океанической плитой Тихого океана. Сгустки магмы, поднимающиеся вверх вдоль границы, идут от цепи вулканов, в том числе вулкана Толбачик, который пережил два крупных извержения в 1975-1976 и 2012-2013 годах. За последние годы исследователи обнаружили здесь десятки новых минералов.

В недавней статье российские минералоги описали еще один новый минерал из этого вулкана, обладающий уникальной кристаллической структурой. Петровит встречается в виде голубых шаровидных агрегатов мелких табличных кристаллов вблизи активных фумарол, испускающих горячие вулканические газы и пар. Минерал назван в честь доктора Томаса Георгиевича Петрова за его вклад в минералогию и кристаллографию и, в частности, за разработку технологии промышленного изготовления ювелирных изделий из малахита.

Минерал состоит из атомов кислорода, серы и меди, которые образуют пористый каркас. Более мелкие атомы, такие как натрий, могут свободно перемещаться по кристаллической структуре, используя пустоты и каналы в структуре в качестве проходов. Это уникальное свойство может быть использовано в качестве шаблона для создания более эффективных батарей.

Современные натриево-ионные аккумуляторы (NIB), тип перезаряжаемой батареи, используют ионы натрия (Na+) в качестве носителей заряда. Поскольку атомы натрия, движущиеся через батарею, обеспечивают электрический заряд, инженеры заинтересованы в использовании материалов с низким сопротивлением для создания более эффективных батарей. Поскольку петровит содержит следы меди, его нельзя использовать в батареях в естественном состоянии. Однако, по мнению Филатова, синтетические материалы, копирующие кристаллическую структуру петровита и заменяющие медь другими элементами, могли бы привести к созданию более эффективных аккумуляторов.

Елизавета Коробкова

Редактор ЭНЕРГОСМИ.РУ