Вчені знайшли перспективні матеріали для електроніки та батарей, просто перериваючи відомі процеси

Дослідники з Університету Уоріка та Університету Бірмінгема по-новому поглянули на добре відомі реакції з синтезу тих чи інших матеріалів. Вони припустили, що якщо реакції перервати до отримання відомого результату, то може вийти матеріал з раніше невідомими властивостями, і не виключено, що ці властивості виявляться унікальними та затребуваними промисловістю. Вони не помилилися — це спрацювало.

Джерело зображення: ШІ-генерація ChatGPT/3DNews

Зокрема, вчені вивчали процес отримання раніше невідомої стабільної форми ванадату вісмуту (BiVO₄). У процесі нагрівання вихідних речовин отримується матеріал з широкою забороненою зоною, чиї властивості цікаві як каталізатори для виробництва синтетичного пального та акумуляторів. Вчені вирішили не доводити процес до кінця і зупинили нагрів значно раніше. У ході експериментів їм вдалося виділити нову стабільну форму сполуки — β-BiVO₄.

З'ясувалося, що, на відміну від відомих модифікацій BiVO₄, отримана модифікація має значно ширшу заборонену зону. Завдяки цьому матеріал інакше взаємодіє зі світлом, що відкриває можливості для точної настройки його оптичних і каталізаторських властивостей. BiVO₄ традиційно вважається перспективним фотоанодом для синтезу «сонячного» пального: він ефективно поглинає видиме світло і забезпечує достатню енергію для реакції розщеплення води з отриманням водню. Таким чином, нова β-фаза, очевидним, але поки що не до кінця зрозумілим чином, розширює діапазон налаштовуваних параметрів для фотоелектрохімічних систем.

Дослідники назвали свій підхід пошуком проміжних матеріалів. Вони довели, що такі матеріали можуть мати навіть більш цінні властивості, ніж ті, які отримали б при доведенні реакцій до завершення. Автори підкреслюють, що, контролюючи умови нагрівання, хімію прекурсорів і процес розпаду, можна цілеспрямовано отримувати раніше невідомі фази відомих матеріалів. Такий підхід принципово відрізняється від класичного синтезу і відкриває новий шлях до створення матеріалів для сонячної енергетики, каталізу та електроніки. І такі «приховані» матеріали можуть існувати в будь-якій області в величезній кількості — просто раніше їх ніхто не шукав.

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки