Учёные из Саудовской Аравии нашли способ продлить срок службы водных аккумуляторов в 10 раз

Учёные из Университета короля Абдаллы (KAUST, Саудовская Аравия) сделали важное открытие, которое может значительно улучшить работу водных перезаряжаемых аккумуляторов — более безопасной и дешёвой альтернативы обычным батареям, передает Science Daily. Как выяснилось, причина быстрого износа этих аккумуляторов кроется в обычной воде.

Но всё меняется, если в батарею добавить недорогие соли — например, сульфат цинка. С […]

Учёные из Университета короля Абдаллы (KAUST, Саудовская Аравия) сделали важное открытие, которое может значительно улучшить работу водных перезаряжаемых аккумуляторов — более безопасной и дешёвой альтернативы обычным батареям, передает Science Daily.

Как выяснилось, причина быстрого износа этих аккумуляторов кроется в обычной воде. Но всё меняется, если в батарею добавить недорогие соли — например, сульфат цинка. С таким подходом срок службы батареи увеличивается более чем в десять раз.

Ключевым элементом любой батареи является анод — часть, где происходят основные химические реакции, создающие и накапливающие энергию. Но с анодом возникают проблемы: из-за «паразитных» реакций он постепенно разрушается, и батарея теряет свои свойства.

В ходе исследования учёные выяснили, что эти разрушительные реакции вызывает так называемая «свободная вода» — это вода, молекулы которой слабо связаны с другими и легко вступают в нежелательные химические взаимодействия. Но если добавить в батарею сульфат цинка, он действует как своеобразный «водяной клей», укрепляя молекулярные связи и тем самым подавляя разрушительные процессы.

Более того, исследование показало, что сульфат оказывает аналогичный эффект и в батареях с другими металлическими анодами. Это значит, что такой подход можно использовать для самых разных типов водных аккумуляторов.

«Сульфатные соли дешёвые, стабильные и легко доступны. Это делает наше решение не только научно, но и экономически обоснованным», — рассказал ведущий исследователь проекта, профессор Хусам Аль-Шариф.

Интерес к водным аккумуляторам стремительно растёт по всему миру. В отличие от литиевых батарей, они безопаснее и лучше подходят для хранения энергии от возобновляемых источников вроде солнечных электростанций. По прогнозам, к 2030 году рынок водных аккумуляторов может превысить $10 млрд.