Дивовижний спосіб зробити водяні акумулятори в 10 разів довше, за «безглуздо низькою» ціною

Дослідники в Саудівській Аравії щойно оголосили про цікаве відкриття, яке допомагає продовжити термін служби водяних батарей, які вважаються безпечнішим та екологічнішим варіантом, ніж літієві батареї, за «дуже низькою» ціною.

Водяні батареї зараз вважаються безпечнішим та екологічнішим вибором, ніж літієві батареї - Фото: Хено Хванг

Команда вчених з Університету науки і технологій короля Абдалли в Саудівській Аравії (KAUST) виявила ключову причину, чому водні акумулятори – акумулятори, що використовують воду як розчинник – швидко втрачають продуктивність та термін служби: молекули «вільної води» викликають побічні реакції, які пошкоджують анод.

І лише за допомогою невеликої кількості дешевих сульфатних солей, таких як сульфат цинку, команда ефективно подолала цю проблему, завдяки чому акумулятор служив більш ніж у 10 разів довше.

За даними дослідницької групи, «вільна вода» – це молекули води, які не міцно зв’язані з іншими іонами в акумуляторі. Такий стан дозволяє воді легко реагувати з компонентами електродів, що призводить до втрати енергії та корозії матеріалу.

Коли додають сульфатні солі, сульфат-іони діють як «молекулярний клей води», міцніше утримуючи воду в структурі зв'язку, тим самим значно зменшуючи шкідливі побічні реакції.

«Це відкриття показує, що структура води відіграє ключову роль у хімії акумуляторів, але раніше її недооцінювали», — сказав професор Хусам Альшаріф, провідний дослідник і директор Центру відновлюваної енергії та технологій зберігання CREST при KAUST.

Хоча в більшості експериментів використовувався сульфат цинку, попередні результати показують, що «гідрогельний» ефект сульфат-іонів також поширюється на широкий спектр інших металевих анодів. Це відкриває можливість розробки універсального, простого та ефективного рішення для покращення терміну служби всієї лінійки водних акумуляторів.

«Сульфатні солі дешеві, легкодоступні та хімічно стабільні, що робить наше рішення як науково, так і економічно доцільним», — сказав дослідник Юньпей Чжу, який проводив більшість експериментів.

Аквабатареї зараз вважаються безпечнішою та більш екологічною альтернативою літієвим батареям для великомасштабних систем зберігання відновлюваної енергії, таких як сонячні батареї для мережі. Прогнозується, що світовий ринок аквабатарей перевищить 10 мільярдів доларів до 2030 року.

Дослідження було опубліковано в журналі Science Advances за участю професорів Омара Мохаммеда, Омара Бакра, Сісян Чжана та Мані Сараті з KAUST.

Повернутися до теми

ВНА

Джерело: https://tuoitre.vn/bat-ngo-cach-giup-pin-nuoc-ben-gap-10-lan-gia-re-beo-20250731095443709.htm