Органическая протонная батарея заряжается за секунды

Многие из выпускаемых сегодня батарей нуждаются в редких металлах, добыча которых наносит существенный урон окружающей среде. Для решения этой проблемы инженеры Университета Уппсалы (Швеция) сосредоточились на создании батареи, основанной на органических материалах.

Итогом их работы стала полностью органическое устройство на ионах водорода (протонах), способное полностью заряжаться за считанные секунды и сохраняющее первоначальную энергоёмкость даже после 500 циклов эксплуатации. Помимо этого, работоспособность новой батареи, о которой рассказывает публикация в журнале Angewandte Chemie, практически не зависит от температуры окружающей среды.

«Я уверен, что многие люди знают, что производительность стандартных батарей снижается при низких температурах. Мы продемонстрировали, что эта органическая протонная батарея сохраняет свои рабочие характеристики, такие как емкость, вплоть до −24 ° C», — сообщил Христиан Страйцель (Christian Strietzel) с кафедры материаловедения Уппсальского университета.

В качестве активного материала своей батареи шведские исследователи использовали хиноны — органические углеродные соединения, широко распространённые в природе, например, в системах фотосинтеза растений. Такой выбор был обусловлен способностью хинонов поглощать и испускать ионы водорода при зарядке и разрядке.

Электролитом, осуществляющим перенос ионов внутри батареи, выступает кислый водный раствор. Он также безопасен для окружающей среды, а кроме того полностью исключает риск возгорания или взрыва, столь актуальный для сегодняшних литий-ионных батарей.

«Предстоит еще многое сделать, прежде чем эта протонная батарея станет предметом домашнего обихода; тем не менее, её создание — это большой шаг к возможности производить экологически чистые органические батареи в будущем», — заявил Страйцель.

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