Проточный аккумулятор — это новый тип батарей, который лучше всего подходит для крупных и длительных работ по хранению энергии. Как правило, такие аккумулятора состоят из двух жидкостей, анолита и католита, которые хранятся отдельно, а затем прокачиваются через ионоселективную мембрану для создания тока. Благодаря этому можно заправить всю систему, просто заменив отработанный электролит.
Проточные батареи обычно служат намного дольше, чем литиевые, однако даже у них есть предел долговечности. Тем не менее, эта ситуация может измениться, поскольку исследователи из Тихоокеанской северо-западной лаборатории (США) случайно увеличили пиковую мощность аккумулятора, растворив в электролите простой сахар.
Команда попыталась растворить β-циклодекстрин в анолите клетки, надеясь, что это поможет решить совершенно другую проблему. Учёные не ожидали, что это перезарядит батарею и увеличит её пиковую выходную мощность на 60%. Оказалось, что сахар принимает положительно заряженные протоны, уравновешивая движения отрицательно заряженных протонов, а заряженные электроны свободно движутся к клеточной мембране.
Сахара полностью растворяются в электролите, являясь великолепным катализатором, который исключает возможность загрязнения системы. Более того, исследователи непрерывно заряжали и разряжали батарею больше года, и были удивлены, заметив, что аккумулятор лишь незначительно потерял в ёмкости. Это первый случай, когда проточная батарея продемонстрировала такую долговечность, поэтому команда уже подала заявку на патент.
Безусловно, электромобили намного экологичнее бензиновых и дизельных двигателей, однако литий-ионные аккумуляторы, которые используются в них, очень тяжёлые, дорогие, недолговечные и не обеспечивают достаточного запаса хода.
Однако учёные из университета Нового Южного Уэльса (Австралия) утверждают, что создали новый тип батареи, которая не теряет ёмкости после сотен циклов зарядки и должна стать революцией в мире электромобилей, страдающих от постоянной и дорогостоящей замены аккумуляторов.
Твердотельные батареи (SSB) могут решить многие проблемы, поскольку в них нет жидкого электролита, — следовательно, они заряжаются быстрее и могут хранить больше энергии, чем их жидкие аналоги. Новый тип материала также обладает невероятной стабильностью и предотвращает повреждение электрода, а самое главное, — он не меняет объёма, когда ионы проходят через него. Это означает, что аккумулятор можно использовать практически бесконечно без деградации материала.
Команда протестировала свою новую разработку и не обнаружила деградации в течение 400 циклов зарядки и разрядки, чего невозможно добиться с с литий-ионными батареями. Это ещё не самый идеальный результат, однако авторы считают, что они смогут ещё больше усовершенствовать своё изобретение.
Данное открытие может значительно снизить стоимость аккумуляторов и потенциально приведёт к разработке передовых электромобилей, которые заряжаются всего за пять минут, — и всё это по сравнительно низкой цене.
Войти через социальные сети: