Корейские учёные придумали метод производства высокоэффективных аккумуляторов на морской воде

Аккумуляторы на основе морской воды обещают стать недорогой заменой литиевым батареям, но технология их производства всё ещё далека от выпуска высокоэффективных систем накопления энергии. Южнокорейские учёные попытались обойти препятствия на этом пути и предложили перспективную технологию производства аккумуляторов без лития.

Морская вода представляет собой электролит в чистом виде, хотя до электролита обычных батарей ей очень далеко. Тем не менее, в избытке растворённый в морской воде натрий способен участвовать в электрохимических реакциях в аккумуляторе, заменяя собой ионы лития. Более того, батареи на морской воде можно использовать как проточные системы, прокачивая через них свежую забортную воду. Поэтому такие аккумуляторы создаются для работы при полном погружении в море и крайне полезны для установки на корабли, буи, системы спасения в море и так далее.

Главным препятствием для появления высокоэффективных аккумуляторов на морской воде корейские учёные назвали сложность изготовления анодов, которые требовали легирования азотом и серой. В основе анодов лежит углеродный материал, который служит каркасом, в который вносятся атомы азота и серы. Решая задачу разработки техпроцесса надёжного легирования анодов исследователи придумали техпроцесс «плазменного» легирования.

«Процедура, названная "плазма в жидкости", включает приготовление смеси прекурсоров, содержащих углерод, азот и серу с последующим разрядом плазмы в растворе. В результате получается материал с высоким уровнем легирования азотом и серой со структурной основой из графита», — поясняется в пресс-релизе Корейского морского и океанического университета, учёные из которого проводили работу.

Как отметил руководитель исследования, «созданный нами материал анода с совместным легированием продемонстрировал замечательные электрохимические характеристики в составе аккумулятора из морской воды, срок службы которого превысил 1500 циклов при плотности тока 10 А/г».

Добавим, работа по исследованию опубликована в журнале Carbon. Можно надеяться, что учёные продолжат совершенствовать разработку и когда-нибудь коммерческие аккумуляторы на морской воде займут свою нишу.