Вчені створили батарею, яка зберігає енергію та очищує морську воду

Дослідники з Університету Суррея у Великій Британії знайшли просте рішення, яке може зробити натрій-іонні батареї ефективнішими, дешевшими й безпечнішими — і водночас допомагати очищувати морську воду.

Замість того, щоб видаляти воду з одного з компонентів батареї, науковці залишили її всередині. Це, як виявилось, суттєво підвищило ефективність роботи батареї.

Таке відкриття може стати кроком до «зеленішого» зберігання енергії, адже натрій — набагато доступніший та дешевший за літій, який нині використовується у більшості акумуляторів, але добувається з великими витратами для довкілля.

У ході експериментів команда досліджувала матеріал під назвою натрій-ванадієвий оксид (NaVO), який зазвичай нагрівають, щоб видалити вологу. Але коли вчені залишили воду, матеріал — зокрема його варіант із назвою NVOH (натрій-ванадат-гідрат) — показав набагато кращі результати.

Батарея на основі NVOH заряджалась швидше, накопичувала більше енергії та залишалась стабільною протягом понад 400 циклів заряджання. У лабораторних випробуваннях вона зберігала майже вдвічі більше заряду, ніж звичайні натрій-іонні матеріали.

Доктор Даніель Коммандер, науковець Університету Суррея, пояснив:

«Наші результати були абсолютно несподіваними. Зазвичай воду з цього матеріалу видаляють, вважаючи, що вона шкодить роботі батареї. Ми вирішили перевірити цю ідею — і отримали значно кращі результати, ніж очікували».

Команда також перевірила, як матеріал поводиться у солоній воді — середовищі, яке зазвичай ускладнює роботу батарей. Результати показали, що він продовжує працювати стабільно, водночас витягуючи натрій із розчину. Під час цього процесу графітовий електрод видаляв хлориди — тобто фактично очищував воду від солі.

«Можливість використовувати натрій-ванадат-гідрат у солоній воді — це дуже цікаве відкриття. Воно показує, що натрій-іонні батареї можуть не лише зберігати енергію, а й очищувати воду», — зазначив доктор Коммандер.

У перспективі такі системи зможуть працювати безпечніше та дешевше, використовуючи морську воду як природний електроліт і водночас виробляючи прісну воду.

Відкриття університету Суррея може пришвидшити розробку натрій-іонних батарей як реальної альтернативи літій-іонним. Такі батареї здатні накопичувати енергію від відновлюваних джерел, живити електромобілі та допомагати боротися з нестачею прісної води.