Протонные топливные элементы составят конкуренцию литий-ионным батареям

Новая концепция топливного элемента, разработанная в австралийском университете RMIT (Royal Melbourne Institute of Technology), базируется на использовании протонов (ядер атомов водорода), получаемых в результате расщепления воды.

В процессе зарядки протоны напрямую связываются с электронами и металлическими частицами на электроде, интегрированном в протонообменную мембрану (PEM) топливной ячейки, образуя твердый гидрид металла, служащий для запасания энергии. Запуск реакции в обратном направлении высвобождает электричество для практического использования.

Исключение из рабочего цикла необходимости получения, хранения и восстановления газообразного водорода повышает эффективность батарей. Поскольку в режиме зарядки требуется лишь приток воды — и воздуха в режиме разрядки — новую систему ее изобретатели назвали «батареей с прокачкой протонов». Совмещая в себе лучшие аспекты водородных топливных элементов, она, в перспективе, может оказаться даже более экономичной, чем популярные устройства на ионах лития, встречающегося в природе гораздо реже, чем водород.

В статье, вышедшей в International Journal of Hydrogen Energy, исследователи показали, что, по энергетической эффективности, батарея с прокачкой протонов может соответствовать литий-ионной батарее, а по плотности энергии на единицу массы и объема — превосходит последнюю.

«Водород имеет большой потенциал как «чистый» источник энергии и это исследование увеличивает возможности его широкого применения в разнообразных приложениях: от потребительских электронных устройств до аккумулирующих станций энергосети и электромобилей», — отметил ведущий автор статьи, адъюнкт-профессор RMIT, Джон Эндрюс (John Andrews).