Новая воздушно-цинковая батарея производит электричество и перекись водорода: зачем

Об этом пишет издание interestingengineering.com.

Цинково-воздушная батарея, разработанная исследователями, производит перекись водорода недорогим и экологически чистым способом.

Альтернативой для литий-ионных батарей стали аккумуляторы на основе цинка и воздуха. Цинк является анодом, а окружающий воздух — катодом. Когда батарея разряжается, высвобождая накопленную энергию, кислород из окружающего воздуха восстанавливается на катоде, образуя либо воду (H2O), либо перекись водорода (H2O2).

Индийские ученые модернизировали цинк-воздушную батарею, чтобы гарантировать, что она производит на катоде только перекись водорода, а не воду. Стратегия заключается в контроле степени реакции восстановления кислорода. Если не контролировать ее, она просто образует воду.

Команда использовала катализатор без металла на основе углерода. В отличие от других катализаторов, этот оказался менее затратным. Однако для направления реакции в сторону образования H2O2 следует использовать некоторые химические модификации, такие как кислородные функциональные группы, пояснили ученые.

В своем исследовании команда должна была определить, производится ли H2O2. Для этого использовали краситель.

"Образующийся H2O2 будет далее разлагаться на различные радикалы (такие как гидроксид и супероксид) — очень сырые, реактивные органические виды — которые в конечном итоге разрушат текстильный краситель", — пояснили разработчики. Это можно использовать для расщепления токсичных красителей, присутствующих в сточных водах текстильных предприятий.

Такое расщепление имеет двойной эффект. Помимо расщепления красителя, оно также помогает повысить эффективность производства H2O2. Поскольку для этого процесса требуются только цинк и воздух, которые имеются в изобилии, это также делает его гораздо более дешевой и экологичной альтернативой.

Это новый подход, при котором для производства H2O2 используется батарея, не требует никаких специальных мер.