Найден новый минерал для создания аккумуляторов

Группа ученых под руководством профессора кафедры кристаллографии Санкт-Петербургского государственного университета Станислава Филатова обнаружила на Камчатке новый минеральный вид — петровит. Находка названа в честь выдающегося кристаллографа, профессора СПбГУ Томаса Георгиевича Петрова. Результаты исследований опубликованы в журнале Mineralogical Magazine.

Уже более 40 лет профессор Санкт-Петербургского университета Станислав Филатов совместно с коллегами из других научных организаций изучает минералогию шлаковых конусов и лавовых потоков фумарол на Камчатке, образовавшихся там после двух крупных извержений вулкана Толбачик — в 1975–1976 и 2012–2013 годах. Эта территория отличается особым минералогическим разнообразием, и за последние годы исследователям удалось найти там десятки новых минералов, при этом многие из них не имеют аналогов в мире.

Новое открытие, петровит Na10CaCu2(SO4)8, образует голубые глобулярные корочки из таблитчатых кристаллов, содержащих газовые включения.

«Атом меди в кристаллической структуре петровита имеет необычную и очень редкую координацию семью атомами кислорода. Такую координацию имеет только пара соединений, а также минерал саранчинаит, который был открыт нашими коллегами из СПбГУ — научной группой профессора Олега Сийдры», — пояснил руководитель проекта профессор Станислав Филатов.

Минерал состоит из атомов кислорода, серы натрия и меди, которые образуют пористый каркас. Пустоты соединены между собой каналами, по которым могут перемещаться мелкие атомы натрия. Ученые сделали вывод, что структурный тип петровита является перспективным для ионной проводимости и может использоваться в качестве катодного материала для натрий-ионных батарей.

«Сегодня наибольшую проблему для подобного использования представляет небольшое количество переходного металла — меди — в кристаллической структуре минерала. Возможно, ее можно будет решить с помощью синтеза соединения, обладающего такой же структурой, как и петровит, в лаборатории», — отметил ученый.

Несмотря на то, что большинство последних открытий минералогов и кристаллографов СПбГУ связано именно с полуостровом Камчатка, много новых минералов ученые обнаруживают в самых необычных местах. Например, среди находок 2008–2017 годов есть образцы из полярной Якутии, Кольского полуострова (месторождение Ковдор), Израиля (пустыня Негев), Греции, Танзании, ЮАР, Иордании и многих других.