Создан водяной аккумулятор на основе минералов для тофу с ресурсом 120 000 циклов зарядки

Исследователи из Городского университета Гонконга и Южного научно-технологического университета разработали аккумулятор нового типа на водной основе. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.

В качестве электролита учёные использовали нейтральный раствор солей магния и кальция с pH 7,0 — те же минеральные соединения применяются как коагулянт при производстве тофу. Нейтральная среда исключает коррозионные реакции, которые разрушают внутренние компоненты традиционных аккумуляторов, работающих на кислотах или щелочах.

Отрицательный электрод изготовлен из ковалентного органического полимера Hex TADD COP. Это полимерное соединение содержит химические связи, которые облегчают высвобождение электронов и повышают электропроводность материала. Положительный электрод выполнен из аналога берлинской лазури — пигмента, широко применяемого в производстве красок.

В ходе испытаний аккумулятор выдержал 120 000 циклов зарядки и разрядки, сохранив работоспособность. Для сравнения: при ежедневной зарядке этот показатель соответствует более чем 300 годам эксплуатации. Удельная энергетическая ёмкость составила 112,8 мАч/г, что является высоким значением для аккумуляторов на водно-органической основе.

Аккумулятор соответствует международным стандартам безопасности. Нейтральный электролит и нетоксичные материалы снижают экологическую нагрузку при утилизации по сравнению с традиционными батареями.

До коммерческого применения разработки необходимо решить две задачи: увеличить объёмную энергетическую плотность аккумулятора и наладить масштабируемое производство органических полимеров.

Источник: Tech Xplore