Група науковців з Міського університету Гонконгу та Південного університету науки і технологій представила інноваційну водну батарею, яка пройшла успішні випробування на довговічність, витримавши 120 000 циклів зарядки та розрядки без втрати стабільності.
Про це розповідає ProIT
Новий підхід до створення безпечних та тривалих акумуляторів
Традиційні акумулятори використовують агресивні хімічні речовини, які не лише зношують їхню внутрішню структуру, а й несуть загрозу екології під час утилізації, забруднюючи воду та ґрунт. Розробники нової водної батареї замінили кислотні та лужні електроліти нейтральними солями магнію і кальцію. Це дозволило підтримувати стабільний pH-рівень на позначці 7,0, що значно знижує ризик корозії та подовжує термін служби пристрою.
Ще однією інновацією стала заміна негативного електрода: замість традиційних металевих матеріалів дослідники використали ковалентний органічний полімер. Серед трьох розроблених пластикоподібних структур була обрана Hex TADD COP, що має підвищену електропровідність завдяки електронодонорним зв’язкам. Для позитивного електрода застосували аналог прусської сині – хімічної сполуки, що використовується як синій пігмент.
Вражаючі результати та перспективи впровадження
В ході тестування батарея продемонструвала не лише стабільність протягом 120 000 циклів, але й видатні показники енергетичної місткості – 112,8 мА·год/г. За підрахунками, якщо заряджати типовий смартфон такою батареєю раз на добу, вона теоретично може прослужити близько 300 років. Крім того, завдяки використанню нетоксичних матеріалів і нейтрального електроліту, акумулятор є безпечним для довкілля.
“Порівняно з наявними системами водних батарей, нова система забезпечує виняткову довготривалу стабільність циклічної роботи та дбайливе ставлення до навколишнього середовища в нейтральних умовах”, — зазначають автори дослідження.
Попри вражаючі результати, дослідники визнають, що для комерційного впровадження необхідно підвищити енергетичну місткість розробки та масштабувати виробництво органічних полімерів. Учені покладають великі надії на подальший розвиток цієї технології, яка потенційно зможе змінити підхід до виготовлення екологічно чистих і довговічних акумуляторів.
Раніше повідомлялося про створення “рідкої батареї”, здатної накопичувати сонячну енергію та перетворювати її на тепло, а також про акумулятор, що працює на вітаміні B2 і глюкозі, розроблений американськими дослідниками.
Детальніше з результатами дослідження можна ознайомитись у журналі Nature.