Учені знайшли незвичний спосіб збільшити потужність батареї

Дослідники з Ок-Риджської національної лабораторії у США знайшли незвичний спосіб підвищити потужність акумуляторів із солоною водою. Реакцію, яку раніше вважали небажаним побічним ефектом, науковці перетворили на основний механізм роботи батареї

Такі акумулятори розглядають як одну з можливих альтернатив літій-іонним системам для великих стаціонарних сховищ енергії. Вони можуть використовувати дешевші та доступніші матеріали, а солона вода виступає електролітом і водночас допомагає відводити тепло.

Однією з проблем традиційних батарей такого типу залишається повільна реакція за участю кисню. Вона потребує перетворення кисню між рідкою та газоподібною фазами, додаткового каталізатора та постійного надходження газу. Усе це ускладнює конструкцію та обмежує потужність системи.

Під час експериментів дослідники помітили, що ще до початку основної кисневої реакції утворюється гіпохлорит натрію — сполука, добре відома як компонент побутових відбілювачів. Зазвичай такий процес вважають небажаним і намагаються його пригнічувати.

Команда вирішила діяти навпаки. Дослідники додали невелику кількість гіпохлориту та зробили реакцію за участю хлору основною. Весь процес почав відбуватися в рідкому середовищі, тому необхідність у газовій фазі та каталізаторі зникла.

За даними лабораторії, додавання лише близько 5% відбілювача дозволило більш ніж удвічі збільшити пікову потужність батареї. Водночас знизився внутрішній опір, а робоча напруга стала порівнянною з показниками літій-іонних систем.

У науковій роботі зазначається, що після додаткового коригування хімічного середовища напруга розряду сягнула близько 3,5 В.

Технологія орієнтована передусім на довготривале зберігання електроенергії в масштабах енергомереж. Серед потенційних сфер застосування розробники також називають великі дата-центри та морський транспорт. Компанія Coulomb Technology, яка співпрацювала з ученими, планує працювати над комерціалізацією рішення.

На думку редакції PSM, ця розробка цікава насамперед зміною самого підходу до проєктування батарей. Побічна реакція, яку зазвичай намагалися усунути, стала способом суттєво покращити характеристики системи. Якщо технологію вдасться масштабувати без втрати ефективності та безпеки, батареї на основі доступних матеріалів можуть стати важливим доповненням до літій-іонних накопичувачів у великих енергетичних системах.