Без вибуху та перегріву: вчені створили безпечну батарею на основі води

Японські вчені розробили акумулятор із водою замість небезпечного органічного електроліту. Результати дослідження опубліковані на сайті журналу Proceedings of the National Academy of Sciences.

Під час випробувань прототип витримав 2 тис. циклів перезаряджання, втративши менше 30% ємності. Команда з університету Йокогами вважає, що батареї на основі води дозволять створювати електронні пристрої, які не загоряться ні від стрибка напруги, ні від перегріву чи інших потенційно небезпечних обставин.

"Тепер у нас є більш безпечні батареї з тривалим терміном служби, які, ми думаємо, будуть застосовуватися на практиці, але за більш низької напруги мережі", — розповів професор хімії Наобакі Ябуучі.

Зараз практично скрізь використовують літій-іонні акумулятори, що мають великий термін служби, ємність, щільність енергії. У їхній конструкції містяться органічні речовини, які добре проводять струм, проте можуть спалахнути при пошкодженні корпусу. Відомі випадки, коли смартфони спалахували або вибухали прямо в руках користувачів, що змусило вчених шукати альтернативи.

Наобакі Ябуучі та його колеги помітили, що з негативним електродом (катодом) і водою замість електроліту система має високу іонну провідність і забезпечує продуктивність, що підходить для комерційного застосування акумулятора. У той же час, щільність енергії в такої структури вдвічі менша, ніж у літій-іонних аналогів, а отже батарея тієї ж потужності буде вдвічі більшою.

Крім того, вода руйнується при високій напрузі, тому такі акумулятори доведеться підключати тільки до низьковольтних мереж. Батареї підійдуть для пристроїв зберігання електроенергії, що виробляється сонячними панелями або вітряними станціями. Водяні батареї можна також поставити на електромобілі, розраховані на їзду на невеликі відстані, адже їх доведеться часто перезаряджати, але можна не боятися загорянь.

Перші комерційні акумулятори такого типу планують випустити через 3 роки, насамперед їх пропонують застосовувати в сонячних і вітряних електростанціях, а також у міських електрокарах.

Раніше компанія Elecjet створила надшвидкий акумулятор Apollo Ultra на основі графену за $105. Він має ємністю 10 тисяч мАг і може перезаряджатися за 27 хвилин — у 6 разів швидше за літій-іонні аналоги, те ж стосується підзарядки електронних пристроїв.

Також ми повідомляли про те, що американський учений отримав патент на "збирач енергії вібрації" — пристрій, який видобуватиме енергію з тепла, завдяки коливанням графена.