Развитие технологий требует постоянного совершенствования источников питания. Они должны быть не только мощными, но и безопасными.
Последним не могут похвастаться традиционные литий-ионные батареи, в которых используются легковоспламеняющиеся материалы. Альтернатива — аккумуляторы на водной основе, использующие воду в качестве растворителя электролитов. Однако у них есть существенная проблема: из-за ограниченной растворимости электролита и низкого напряжения они могут сохранить очень небольшое количество энергии.
Группа ученых из Даляньского института химической физики разработала новую «водяную батарейку», сочетающую в себе как безопасность, так и большой объем. Речь идет о катоде с многоэлектронным переносом на основе брома и йода. Удельная емкость новой батареи составила более 840 Ач/л при плотности энергии до 1,2 тысячи Втч/л.
Для повышения плотности аккумулятора ученые использовали в качестве электролита раствор галогена с иодид-ионами и бромид-ионами. Они разработали реакцию многоэлектронного переноса, переводящую иодид-ионы в йодистый элемент, а затем в йодат. В процессе зарядки иодид-ионы окисляются до йодата на положительной стороне батареи, а образующиеся ионы водорода выводятся на отрицательную сторону в виде поддерживающего электролита.
Образующиеся в процессе зарядки и разрядки батареи бромид-ионы оптимизируют процесс реакции с водой, улучшая кинетику и обратимость реакции.
Ученые объединили катод с металлическим кадмием для формирования полноценной батареи, сообщает The SciTechDaily.
Ранее «Мир робототехники» писал, что ученые из Физико-технического института КФУ разрабатывают новые органические полупроводники на основе углеродных материалов. Разработки должны заменить традиционные кристаллические материалы, используемые в современной микроэлектронике.
