Прорыв в хранении энергии ВИЭ

Литиево-ионные батареи сделали портативную аккумуляторную электронику доступной как никогда. Но к сожалению, эти батареи имеют некоторые вопиющие недостатки, например, они часто перегреваются и имеют в своем составе токсичные элементы. В поисках альтернативы этим популярным источникам питания наших гаджетов команда исследователей из университета Южной Калифорнии (USC) разработала органический аккумулятор, работающий на воде. Как утверждают ученые, это зарядное устройство не только более дешевое и экологически чистое, оно обладает потенциалом для масштабирования и может быть использовано в качестве средства для хранения больших объемов энергии от альтернативных источников, таких как солнце и ветер.

Если быть точным, команда USC разработала новую версию органического перезаряжающегося проточного аккумулятора. Он похож на топливный элемент и состоит из двух резервуаров, содержащих растворы электро-активных химических веществ, которые насосы накачивают в центральную часть аккумулятора, разделенную мембраной. Растворы взаимодействуют через мембрану, и при этом вырабатывается электроэнергия.

По словам ученых, резервуары могут быть любого размера, что позволит накапливать большее количество энергии. Кроме того, проточный аккумулятор имеет больший срок службы, с большим числом циклов зарядки/разрядки без существенного изменения емкости.

Но главным отличием новой версии проточного аккумулятора, разработанного в USC, являются материалы, используемые в качестве электро-активных химических веществ, – это органические соединения хиноны, которые содержатся в растениях, грибах, бактериях и некоторых животных, и участвующих в фотосинтезе и процессе клеточного дыхания.

В частности, в новой батарее используются антрахинон-2-сульфоновой кислоты или антрахинон-2,6-дисульфокислоты на отрицательной стороне и 1,2-дигидробензокинон-3,5-дисульфокислоты на положительной стороне элемента.

В настоящее время хиноны, используемые в проточном аккумуляторе, производятся из природных углеводородов, но исследователи из университета планируют получать их непосредственно из углекислого газа. А ближайшими целями команды являются масштабирование технологии и достижение высокой рентабельности и практичности нового проточного аккумулятора.