Проривний протонний акумулятор замінить літієвий і може похвалитися 3500 циклами заряду

Дослідники з Університету Нового Південного Уельсу в Сіднеї здійснили прорив у технології зберігання енергії, розробивши батарею, що використовує протони замість літію. Про це повідомляє Interesting Engineering.

Команда створила протонну батарею, що перезаряджається, використовуючи новий органічний матеріал під назвою тетраамінобензохінон (TABQ), який сприяє швидкому переміщенню протонів, забезпечуючи ефективне зберігання енергії.

Акумулятор забезпечує швидке накопичення енергії, збільшений термін служби та ефективну роботу навіть за негативних температур.

Цей прорив може здійснити революцію в галузі зберігання енергії, особливо в таких галузях, як мережеве зберігання та електромобілі.

Вирішення проблем літій-іонних батарей на основі протонів

Літій-іонні акумулятори широко використовуються в електроніці та електромобілях. Однак їхня залежність від літію, обмеженого ресурсу, викликає побоювання щодо його довгострокової доступності та впливу на навколишнє середовище.

Протонні батареї пропонують переконливу альтернативу. Вони використовують протони, які є в достатку і безпечні для навколишнього середовища.

Протони також мають найменший іонний радіус і масу серед усіх елементів, що забезпечує швидшу дифузію і вищу щільність енергії. Крім того, протонні батареї за своєю природою безпечніші через їхні негорючі електроліти.

Протонна батарея демонструє хороші результати

Протонна батарея команди UNSW використовує матеріал TABQ як анод. Цей матеріал демонструє чудові можливості зберігання протонів і нижчий діапазон окислювально-відновного потенціалу порівняно з попередніми органічними матеріалами.

Ці властивості сприяють високій ємності батареї і тривалому циклічному терміну служби. Під час випробувань прототип протонної батареї продемонстрував вражаючі характеристики. Він досяг тривалого терміну служби в 3500 циклів.

Він також продемонстрував високу ємність і зберігав свої характеристики навіть за низьких температур.

Ці характеристики роблять протонну батарею серйозним претендентом на різні сфери застосування, включно зі зберіганням енергії в масштабах мережі.

Мережеве зберігання має вирішальне значення для інтеграції поновлюваних джерел енергії в енергосистему, оскільки дає змогу зберігати надлишки енергії, що виробляються в періоди пікового виробітку, і вивільняти їх у періоди високого попиту.

Подальше вдосконалення для промисловості

Хоча поточний прототип демонструє потенціал протонних батарей, дослідницька група має намір і надалі вдосконалювати і покращувати його характеристики.

Подальші дослідження будуть зосереджені на розробці нових органічних матеріалів з більш високими діапазонами окислювально-відновного потенціалу для збільшення вихідної напруги акумулятора.

Можливість ефективного зберігання протонів може зробити революцію у водневій промисловості.

Водень — це чистий і стійкий енергоносій, але його зберігання і транспортування стали серйозними проблемами. Розробляючи матеріали, які можуть ефективно зберігати протони, водень можна буде легше і безпечніше транспортувати і використовувати.

Раніше ми писали про топ-6 пристроїв для зберігання енергії замість літієвих батарей. У цій статті Фокус розглядає технології, які могли б замінити літій-іонні акумулятори, і розповідає про те, як працюють сучасні альтернативні батареї.