Создана бюджетная аккумуляторная батарея проточного типа

Сотрудник Гарвардского университета (Harvard University, США) Майкл Азиз заявил о создании аккумуляторной батареи проточного типа, собранной из бюджетных материалов. Батареи такого типа состоят из двух резервуаров, растворы из которых направляются в камеру, оснащенную электродами и разделительной мембраной.

Непосредственно в камере происходит обмен протонами и ионами, образовавшиеся электроны перемещаются по цепи аккумулятора, вызывая его разряд. Перезарядка батареи производится в обратном порядке. Преимуществом данного типа аккумулятора является то, что запасы активных реагентов могут находиться за пределами конструкции, то есть при расширении резервуара мощность можно значительно увеличить.

Разработанные ранее проточные аккумуляторы работают с использованием ионов ванадия. Данный материал является довольно дорогостоящим. По словам исследователя, группа ученых нашла замену ванадию, обратившись к органической химии. В разработанной батарее используется серная кислота, которая содержит органические соединения хиноны. Помимо дешевизны, такой раствор имеет другое явное преимущество — образует более энергетичное соединение гидрохинон.

Кроме того, реакция гидрохинонов и хинонов происходит в тысячи раз быстрее, чем с использованием ионов ванадия. Поэтому разрядка и зарядка аккумулятора стала намного быстрее. В ходе экспериментов с новой батареей исследователи провели 100 циклов ее зарядки-разрядки, при этом эффективность аккумулятора не снизилась.

Для того, чтобы запустить аккумулятор в серию, ученым нужно будет предъявить доказательства того, что батарея выдержит 10 тыс. циклов. По словам Майкла Азиза, для производства аккумулятора, рассчитанного на хранение 1 кВт⋅ч электроэнергии, потребуются материалы суммарной стоимостью $27, что в три раза дешевле, чем при использовании ванадиевой технологии.

Агентство по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США уже заказало прототип аккумулятора, дав ученым три года на доработку проекта. В то же время, устройство не лишено недостатков. На катоде батареи осуществляется реакция бромистоводородной кислоты и брома. Одной из проблем является высокая агрессивность этих веществ. В случае утечки из аккумулятора они могут вызвать коррозионные процессы.