Ученые из университета Цукуба (Япония) представили новую технологию воздушно-магниевых батарей.
В таких батареях в качестве активного материала на катоде используется кислород из воздуха. Теоретически они могут обеспечивать плотность энергии, сравнимую с литий-воздушными батареями. Однако на практике катоды разрушаются под действием ионов хлора в электролите.
Исследователи нашли решение этой проблемы в пористом графене, легированном азотом, который заменил катоды на основе платины. Это помогло снять угрозу разрушения элементов и при этом сохранить высокую каталитическую активность. Тесты на производительность показали, что новая система превосходит похожие платиновые аккумуляторы.
В качестве электролита использовался твердый полимер с добавлением хлорида магния. Переход от жидкого наполнителя к твердому значительно повысил безопасность и механическую прочность элемента.
В ходе механических испытаний аккумулятор сохранил первоначальные характеристики даже после сгибания на 120 градусов. При деформации не наблюдалось утечки электролита, чего не удалось бы избежать в случае с жидким реагентом. Результаты эксперимента опубликованы в журнале Advanced Functional Materials.
Способность работать при изгибающих нагрузках открывает возможности для применения в гибкой электронике и носимых устройствах, а также в электромобилях и стационарных накопителях. Использование магния и графена вместо дорогих лития или платины может снизить риски, связанные с цепочками поставок.
Ранее Наука Mail рассказала, что ученые разработали способ получения материала для суперконденсаторов из отходов.
