В Корее придумали более дешевую альтернативу литий-ионным батареям

Корейские ученые разработали технологию для производства безопасных водных батарей В последнее время, в связи с активным развитием технологий возобновляемой энергии, возникла необходимость в системах хранения электричества (ESS), которые смогут его накапливать, хранить и поставлять по мере необходимости. Как известно, возобновляемые источники энергии очень нестабильны. Например, солнечные панели могут вырабатывать энергию только в дневное время, а ветрогенераторы работают только при наличии ветра. Для накопления энергии используют литий-ионные батарея, однако они имеют ряд недостатков. Помимо того, что аккумуляторы дорогие, они еще обладают свойством воспламеняться и даже взрываться (вспомним пресловутый Galaxy Note 7). Поэтому нет сомнений в том, что в настоящее время существует необходимость в более доступных и безопасных аккумуляторах. Такую альтернативу предложили корейские ученые, усовершенствовав уже существующую технологию водных цинк-ионных аккумуляторов. Как работают водные батареи Сотрудники Корейского института науки и технологий (KIST) разработали безопасную водную цинк-ионную перезаряжаемую батарею, которая может быть более совершенной альтернативой литий-ионной батареи. Одно из главных преимуществ новой технологии заключается в дешевизне, так как стоимость сырья для производства водно-водородных батарей значительно более низкая, чем литий-ионных. Надо сказать, что сама по себе технология не новая. Однако она не получила широкого распространения, так как в результате коррозии металлического анода и сопутствующего разложения воды, возникает газообразный водород. Он вызывает повышение давления внутри батареи и истощение электролита. В результате у аккумуляторов высокая взрывоопасность. Литий-ионные аккумуляторы имеют много недостатков, поэтому им необходима более совершенная альтернатива Ранее, чтобы устранить эту проблему, исследователи использовали поверхностный защитный слой, при помощи которого уменьшали площадь соприкосновения металлического анода с электролитом. Но коррозия металлического анода и, соответственно, разложение воды в электролите в большинстве случаев все равно неизбежны. Поэтому беспрерывное образование газообразного водорода все равно увеличивало риск детонации при длительной эксплуатации батареи. Для решения этой проблемы ученые создали композитный катализатор, включающий в себя диоксид марганца и палладия. Этот катализатор способен автоматически преобразовывать газообразный водород, образующийся внутри элемента, в воду. В результате обеспечивается не только более высокая эффективность батарей, но и безопасность. Металл палладий заставляет диоксид марганца поглощать водород и преобразовывать в воду Как сообщается в исследовании , диоксид марганца не реагирует с газообразным водородом в нормальных условиях. Однако, когда в воде присутствует немного палладия, диоксид марганца вступает в реакцию с водородом, в результате чего он преобразуется опять в воду. Во время испытаний, в батарее давление поддерживалось на низком безопасном уровне, и истощение электролита не наблюдалось. Водные батареи заменят литий-ионные аккумуляторы? Результаты исследования показали, что проблема опасности водных батарей, фактически, решена. Речь, конечно, не идет о батареях для гаджетов. Однако новая технология позволит создавать более дешевые и совершенные системы хранения энергии. Некоторые эксперты даже предполагают, что замена литий-ионных батарей водными может стать причиной роста мирового рынка систем хранения энергии. Это в свою очередь еще больше подтолкнет к развитию возобновляемую энергетику. Новая технология может сделать более безопасными водородные заправочные станции Кроме того, как говорят сами ученые, технология может использоваться не только для батарей, но и на промышленных объектах, где утечка газообразного водорода представляет опасность. Например, она может быть использована на водородных заправочных станциях, атомных электростанциях, и т.д. Ее применение сделает эти объекты еще более безопасными. Переходите по ссылке на наш ДЗЕН КАНАЛ . Мы подготовили для вас множество интересных, захватывающих материалов посвященных науке. Напоследок напомним, что ученые уже давно работают над созданием альтернативы литий-ионным аккумуляторам. Ранее мы рассказывали, что такой альтернативой могут стать алмазные батареи из ядерных отходов , которые на первый взгляд имеют несколько ключевых преимуществ. Однако ученым пока не удалось разработать технологию для массового производства таких аккумуляторов. Но, возможно, в ближайшее время мы увидим другие новые технологии, так как потребность в них существует давно.
Batafsil | Подробно | Read more... Hi News