Команда исследователей из Университета Нового Южного Уэльса разработала новый тип аккумуляторов, использующих протоны вместо лития. Работа опубликована в журнале Angewandte Chemie International Edition (ACIE).
Протонные аккумуляторы работают с использованием водородных ионов (протонов) для накопления энергии. В отличие от литий-ионных батарей, они не зависят от дефицитного лития, что сильно снижает их стоимость. Более того, такие аккумуляторы быстрее заряжаются, работают при низких температурах и имеют долгий срок службы.
«Мы видим огромные возможности для использования протонных аккумуляторов в энергетике и других областях. Это шаг к созданию более устойчивой энергетической инфраструктуры», — отметил профессор Чуан Чжао, руководитель исследования.
Ключевым материалом новой разработки стал тетраамино-бензохинон, органическое соединение, разработанное для эффективного хранения протонов. Благодаря своей химической структуре, он позволяет аккумулятору сохранять высокую ёмкость.
Прототип, созданный учёными на его основе, продемонстрировал впечатляющие результаты: 3500 циклов полного заряда и разряда без потери эффективности. В отличие от литий-ионных аккумуляторов, содержащих горючий электролит, протонная альтернатива использует безопасный водный раствор, что делает её лёгкой, экологичной и подходящей для широкого применения.
Исследователи планируют усовершенствовать катодные материалы, чтобы повысить выходное напряжение аккумулятора.
Открытие может значительно изменить подход к хранению электроэнергии, сделав его безопаснее, экологичнее и доступнее.
Ранее ученые создали систему для производства солнечного биоводорода.