Испытана первая батарея на ионах гидрония

В Орегонском университете (OSU) разработана первая в мире батарея, в которой в качестве единственного носителя заряда используюется гидроний. Этот положительный ион получается если присоединить ядро атома водорода к молекуле воды.

Исследователи из Научного колледжа OSU продемонстрировали, что ионы гидрония (H₃O+) можно обратимо запасать в электроде из PTCDA (перилентетракарбоксил диангидрид). Наряду с этим органическим кристаллическим материалом в экспериментальной батарее авторы использовали разведённую серную кислоту в качестве электролита.

Преимущество такого решения в том, что в нем в качестве катионов не применяются щелочные, щелочноземельные металлы или алюминий.

«Неметаллические катионы не принимались всерьёз для батарей», — отметил Сюлэй Цзи (Xiulei Ji), адъюнкт-профессор химии OSU и один из авторов статьи для журнала Angewandte Chemie International Edition.

PTCDA имеет много места между своими молекулярными составляющими, что обеспечивает хранение крупных ионов и неплохую емкость. Гидрониевые ионы могут перемещаться в такой электродной структуре с относительно низким «трением», что даёт повышение мощности.

«Это решение не для электромобилей, но оно открывает для исследователей батарей новое направление поиска альтернативы сегодняшним стационарным системам хранения энергии», — утверждает Цзи.

Стационарные системы хранения служат для аккумулирования избытков энергии электросети, в том числе генерируемых альтернативными источниками — солнечными панелями или ветрогенераторами. Накопленный ресурс используется, например, в часы пик, в ночное время или при безветрии.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365