Надійна альтернатива літію
У Китаї створили акумулятор із терміном служби понад 16 років
Дослідники Інституту металів Китайської академії наук розробили повністю залізну проточну батарею.
Про це повідомляє Interesting Engineering.
Науковці створили електроліт, здатний витримувати тисячі циклів заряджання та розряджання. Головним стимулом для інновації стала ціна сировини, адже літій зараз коштує у 80 разів дорожче за залізо. Це робить новинку економічно вигідним варіантом для забезпечення стабільного електропостачання у періоди, коли сонячна та вітрова генерація недоступні.
Донедавна вихід залізних проточних систем на ринок ускладнювався технічною нестабільністю. Хоча такі акумулятори використовують безпечні електроліти на водній основі, їхні активні матеріали мають властивість зношуватися та витікати крізь мембрану, що стрімко скорочує практичний термін служби пристрою.
Щоб подолати цю перешкоду, китайська команда інженерів змінила комплекс заліза на молекулярному рівні. Вони застосували так званий «синергетичний дизайн», який працює як надійний дворівневий захист.
Видання South China Morning Post зазначає, що ця молекула використовує свою жорстку та об'ємну структуру для фізичного захисту залізного ядра від хімічних атак. Водночас її сильний негативний заряд створює силове поле, що відштовхує частинки, які витікають.
Під час випробувань прототип акумулятора зберіг стабільну структуру протягом 6000 циклів, що еквівалентно понад 16 рокам щоденної експлуатації без жодної втрати ємності. Система досягла ефективності захисту від витоків на рівні 99,4%, не утворювала шкідливих побічних продуктів чи осаду. Навіть за умов високої вихідної потужності вона зберегла 78,5% енергоефективності.
Результати експерименту опублікували в журналі Advanced Energy Materials.
