Разработаны дешевые и экологичные железно-воздушные аккумуляторы

Группа исследователей университета Южной Калифорнии (USC) под руководством профессора химии Шри Нарайана (Sri R. Narayan) разработала дешевые и экологичные аккумуляторные батареи. В этих устройствах для выработки электричества используется процесс подобный появлению ржавчины — окисление железных пластин кислородом, содержащимся в воздухе. Новая батарея весьма привлекательна с точки зрения массового производства: железо достаточно дешево, а кислород вообще бесплатный. Новые батареи могут хранить заряд 8-24 часа, использоваться на солнечных электростанциях. К разработке уже проявили интерес госструктуры Калифорнии — новые законодательные акты обязывают увеличить производство энергии из возобновляемых источников с тем, чтобы до 2020 г. на их долю приходилось 33% всей вырабатываемой электроэнергии.

Железно-воздушные аккумуляторы известны достаточно давно, впервые о них заговорили во время энергетического кризиса 1970-х, но при их реализации возникла проблема: параллельная реакция производства водорода внутри батареи (гидролиз) потребляла до половины заряда аккумулятора, таким образом его использование было неэффективным. Группе провессора Шри Нарайана удалось сократить потери энергии до 4%, т.о. новая железно-воздушная батарея значительно эффективнее своего старого прототипа. Для этого в элемент питания добавляется небольшое количество сульфида висмута, который останавливает гидролиз. Для повышения эффективности в элемент питания можно добавлять также ртуть или свинец, но такие устройства не будут экологически дружественными.

Исследования проводились при финансовой поддержке Агентства передовых исследований в области энергетики (Advanced Research Projects Agency for Energy, ARPA-E) Министерства энергетики США. Результаты работы опубликованы в Journal of the Electrochemical Society, на них уже поданы патентные заявки.