Японські вчені з Йокогамського державного університету представили акумулятор, який використовує воду замість традиційного електролітичного розчину. За словами розробників, у перспективі система дозволить створити безпечні елементи живлення, стійкі до самозаймання. Цільові області для нової технології – сонячні панелі, вітрогенератори та міські електромобілі.
Класичні літій-іонні акумулятори використовуються практично в будь-якій побутовій електроніці та електромобілях. Такі батареї витримують безліч циклів перезарядки і мають велику ємність. Однак у процесі їх складання виробники застосовують органічні розчинники, які схильні до ризику самозаймання при деформації корпусу батареї. Вчені з Японії вирішили позбавити акумулятори цієї проблеми, замінивши електролітичний розчин на воду в новій конструкції.
Під час експериментів вчені виявили, що застосування оксиду молібдену, неорганічного з'єднання за участю кисню, в негативному електроді забезпечує такий рівень продуктивності, який необхідний для комерційного застосування нового акумулятора. Щоб усунути ризик загоряння,
автори використовували воду в якості електроліту для підвищення безпеки. Тестування показало, що навіть після того, як батарея пройшла цикл із 2 тис. перезарядок, її ємність впала менш ніж на 30%.
«Тепер у нас є більш безпечні батареї з тривалим терміном служби, які будуть застосовуватися на практиці, хоч і з нижчою напругою», — розповів Наоакі Ябуучі, один із учасників дослідження та професор хімії в Йокогамському державному університеті.
Автори визнали, що вода не підходить для сценаріїв, в яких акумулятор працює при високій напрузі. Це означає, що прототип повинен застосовуватися у тих ситуаціях, коли від нього не потрібна робота на межі можливостей. Тому вчені пропонують використовувати батареї нового покоління в комбінації з відновлюваними джерелами енергії для зберігання енергії, що виробляється від сонячних панелей і вітрогенераторів. У такому випадку літій-іонні елементи живлення на воді не поступатимуться звичайним акумуляторним блокам.
На додаток, вчені розглядають можливість застосування своєї технології для електрифікації транспорту. Незважаючи на те, що питома маса енергії акумулятора нової конструкції батареї приблизно вдвічі менша, ніж у комерційних продуктів, система підійде для міських електромобілів. У таких моделях малий запас ходу компенсується зарядною інфраструктурою, тому автовласники зможуть отримати безпечніше рішення і не відчують різниці між своїми машинами та електрокарами з більшим потужними батареями, вважають вчені.
Джерело hightech.plus
