Ученые Вустерского политехнического института (WPI) придумали экологичную альтернативу для аккумуляторных батарей.
- В качестве конкурента литию натрию, калию и цинку исследователи выдвинули хлорид из морской воды.
Из-за высокой стоимости, зависимости от дефицитных материалов и географических ограничений, литий-ионные аккумуляторы сегодня сталкиваются с трудностями, поэтому выбор в пользу хлорида может стать более выгодным.
В новой технологии, разработанной Вустерскими учеными, ионы хлорида применяются для улучшения окислительно-восстановительных процессов компонентов железооксидных аккумуляторов.
Поместив ионы хлорида в слоистый двойной гидроксид Fe(OH)2, исследователи получили промежуточный кристаллический материал Green Rust, который способствует реакции превращения Fe(OH)2/FeOOH с однократным переносом заряда и улучшает устойчивость к циклированию.
В лаборатории WPI подвергли тщательному изучению инновационную окислительно-восстановительную химию железа. В конце концов она была подтверждена с помощью серии экспериментов с использованием операндо синхротронной рентгеновской дифракции и элементарного картирования с высоким разрешением.
Команда WPI, используя электроды, состоящие из оксидов и гидроксидов железа, создала прототип водной батареи, функционирующей в электролите на водной основе.
Анализ затрат еще не проводили, но ученые уверены: применение легкодоступных материалов сделает их технологию наиболее выгодной.
Ежегодно в США образуется 15 млн. тонн железного лома, большая часть которого не перерабатывается. Поэтому новый состав щелочно-железных аккумуляторов станет не только устойчивым хранением энергии, но и решит проблему железных отходов.