Cверхдешевая водная батарея заменит литий-ионные аккумуляторы: что в ней особенного

Ученые под руководством доктора О Си Хена из Исследовательского центра хранения энергии Корейского института науки и технологий (KIST, Южная Корея) разработала сверхбезопасную водную перезаряжаемую батарею, которая может заменить литий-ионные аналоги, передает Scitech daily.

Несмотря на более низкую плотность энергии, по сравнению с литий-ионными, водные аккумуляторные батареи имеют значительное преимущество, поскольку стоимость сырья для их производства намного ниже. Однако образующийся в них газообразный водород приводит к повышению внутреннего давления и, в конечном итоге, к истощению электролита, делает устройство небезопасным и затрудняет его коммерциализацию.

Исследователи пытались решить эту проблему, устанавливая поверхностный защитный слой, минимизирующий площадь контакта между металлическим анодом и электролитом. Однако избежать полностью коррозии металлического анода и сопутствующего образования газа не удавалось, и водные аккумуляторы все еще были взрывоопасны.

Ученым из Южной Кореи удалось устранить недостаток водной батареи. Они разработали композитный катализатор, состоящий из диоксида марганца и палладия, способный автоматически преобразовывать газообразный водород в воду, что позволило повысить как производительность, так и безопасность устройства.

Диоксид марганца не реагирует с газообразным водородом при нормальных обстоятельствах, но при добавлении небольшого количества палладия водород легко поглощается катализаторами и регенерируется в воду. В ходе тестов внутреннее давление ячейки батареи было достаточно низким, что не угрожало безопасности, и истощения электролита не наблюдалось.

Ранее мы писали о том, что углерод и серебро способны повысить КПД натрий-ионных батарей. Исследователи решили проблему низкой эффективности твердого углерода, добавив серебро, и покрыв им аноды натрий-ионных батарей.