Китайські науковці створили надефективний акумулятор на гідридних іонах
Науковці Даляньського інституту хімічної фізики розробили прототип газо-твердофазної гідридно-іонної батареї, яка одночасно зберігає водень і електрику.
Про це повідомляє видання Interesting Engineering.
Нова розробка працює як хімічна губка, використовуючи металевий магній та газоподібний водень як електроди. Під час розряджання водень перетворюється на гідридні іони, які зв’язуються з магнієм у стабільний твердий гідрид металу. При заряджанні процес іде у зворотному напрямку.
Такий підхід дозволяє акумулятору слугувати джерелом живлення і паливним баком. Пристрій утримує леткий газ у твердому стані, що повністю усуває потребу у небезпечних резервуарах високого тиску чи енерговитратному кріогенному охолодженні.
«Нова батарея досягла 93,9% енергоефективності, що на третину вище, ніж у традиційних термічних методів зберігання водню», — розповів виданню People’s Daily Online дослідник інституту Чень Пін.
Під час випробувань прототип безперебійно працював за температур від -20 до 90 °C. Початкова розрядна ємність склала 1526 міліампер-годин на грам, а після 60 циклів заряджання та розряджання батарея зберегла понад 70% цього показника. Блок із 10 таких комірок видав понад 2,4 вольта напруги та успішно запалив світлодіод.
Дослідження, детальні результати якого опублікували в науковому журналі Joule, велося з 2018 року. Команда знайшла потрібний матеріал для стабільного руху іонів у 2023 році, остаточно інтегрувавши хімічну реакцію у твердотільну батарею.
«Порівняно з іншими технологіями зберігання водню, ця система спільного зберігання забезпечує високу енергоефективність водню і може знайти широке застосування в мобільних або стаціонарних сценаріях використання водню», — зазначили автори проєкту.
Наразі розробники вдосконалюють технологію для комерційного та промислового застосування: планують покращити продуктивність і довговічність акумулятора, а також підібрати ще якісніші матеріали для оптимізації зберігання енергії.