Прорывной протонный аккумулятор заменит литиевый и может похвастать 3500 циклами заряда

Исследователи из Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее совершили прорыв в технологии хранения энергии, разработав батарею, использующую протоны вместо лития. Об этом сообщает Interesting Engineering.

Команда создала перезаряжаемую протонную батарею, используя новый органический материал под названием тетрааминобензохинон (TABQ), который способствует быстрому перемещению протонов, обеспечивая эффективное хранение энергии.

Аккумулятор обеспечивает быстрое накопление энергии, увеличенный срок службы и эффективную работу даже при отрицательных температурах.

Этот прорыв может произвести революцию в области хранения энергии, особенно в таких областях, как сетевое хранение и электромобили.

Решение проблем литий-ионных батарей на основе протонов

Литий-ионные аккумуляторы широко используются в электронике и электромобилях. Однако их зависимость от лития, ограниченного ресурса, вызывает опасения относительно его долгосрочной доступности и воздействия на окружающую среду.

Протонные батареи предлагают убедительную альтернативу. Они используют протоны, которые имеются в изобилии и безопасны для окружающей среды.

Протоны также обладают наименьшим ионным радиусом и массой среди всех элементов, что обеспечивает более быструю диффузию и более высокую плотность энергии. Кроме того, протонные батареи по своей природе более безопасны из-за их негорючих электролитов.

Протонная батарея демонстрирует хорошие результаты

Протонная батарея команды UNSW использует материал TABQ в качестве анода. Этот материал демонстрирует превосходные возможности хранения протонов и более низкий диапазон окислительно-восстановительного потенциала по сравнению с предыдущими органическими материалами.

Эти свойства способствуют высокой емкости батареи и длительному циклическому сроку службы. В ходе испытаний прототип протонной батареи продемонстрировал впечатляющие характеристики. Он достиг длительного срока службы в 3500 циклов.

Он также продемонстрировал высокую емкость и сохранял свои характеристики даже при низких температурах.

Эти характеристики делают протонную батарею серьезным претендентом на различные сферы применения, включая хранение энергии в масштабах сети.

Сетевое хранение имеет решающее значение для интеграции возобновляемых источников энергии в энергосистему, поскольку позволяет хранить излишки энергии, вырабатываемые в периоды пиковой выработки, и высвобождать их в периоды высокого спроса.

Дальнейшее усовершенствование для промышленности

Хотя текущий прототип демонстрирует потенциал протонных батарей, исследовательская группа намерена и дальше совершенствовать и улучшать его характеристики.

Дальнейшие исследования будут сосредоточены на разработке новых органических материалов с более высокими диапазонами окислительно-восстановительного потенциала для увеличения выходного напряжения аккумулятора.

Возможность эффективного хранения протонов может произвести революцию в водородной промышленности.

Водород — это чистый и устойчивый энергоноситель, но его хранение и транспортировка стали серьезными проблемами. Разрабатывая материалы, которые могут эффективно хранить протоны, водород можно будет легче и безопаснее транспортировать и использовать.