Исследователи из Городского университета Гонконга и Южного научно-технологического университета разработали принципиально новый тип аккумуляторов. Они безопасны для окружающей среды и долговечны. Итоги работы опубликованы в журнале Nature Communications.
Ключевое отличие новинки от традиционных батарей – в составе электролита. Вместо агрессивных кислот и щелочей ученые использовали раствор с нейтральными солями магния и кальция. По составу он схож с рассолом, который применяют при производстве тофу – пищевого продукта из соевых бобов, который часто называют соевым творогом или соевым сыром. Благодаря нейтральному уровню ph 7,0 жидкость не вызывает коррозии внутри батареи и безопасна при утилизации.
Для усовершенствования конструкции исследователи также изменили материал отрицательного электрода. Вместо металлических компонентов они применяли ковалентный органический полимер (КОП) – выбрали наиболее эффективную структуру Hex TADD COP. В паре с ним использовали положительный электрод на основе аналога берлинской лазури – вещества, известного как синий пигмент в красках.
Испытания показали впечатляющие результаты: аккумулятор сохранил работоспособность после 120 тыс. циклов зарядки. Если заряжать устройство с таким аккумулятором один раз в день, то его хватит более чем на 300 лет.
По мнению технологов, новая система превосходит современные водные аккумуляторные технологии по стабильности при многократных циклах и экологичности. Батарея соответствует международным стандартам безопасности – риск загрязнения почвы и воды при ее утилизации значительно ниже, чем у обычных аккумуляторов.
Несмотря на многообещающие лабораторные результаты, перед внедрением технологии предстоит решить ряд задач: повысить энергоемкость в компактном формате и наладить масштабируемое производство органических полимеров.
Ранее Наука Mail рассказывала, что сухие электродные батареи ускорят развитие рынка электромобилей.
