Дослідники з Уппсальского університету (Швеція) розробили новий експериментальний протонний акумулятор, який побудований з повністю органічних компонентів. Це робить його більш екологічно чистим, ніж більшість вже існуючих. Крім того, він також може заряджатися протягом декількох хвилин і може працювати при дуже низьких температурах.
Більшість акумуляторів, таких як всюдисущий літій-іонний, зроблені з металів, які необхідно добувати і очищати, що завдає великої шкоди навколишньому середовищу. І, звичайно ж, є проблема з їхньою утилізацією.
- Графенова революція, або як графен змінить майбутнє
- Дослідники знайшли альтернативу акумуляторам в носимих пристроях
- Створили безпечний та високопотужний літій-іонний акумулятор
Дослідники, в рамках нового дослідження, мали намір створити органічні акумулятори, виготовлені з елементів, які легше знайти в природі. У цьому випадку активний матеріал представляє групу органічних сполук, які називаються хінонами. Вони часто використовуються бактеріями і рослинами в таких процесах, як фотосинтез і клітинне дихання.
Для нової конструкції акумулятора електроди зроблені з твердих полімерів певних хінонів. Вони занурені в кислий, водний розчин, який діє як електроліт, дозволяючи електронам проходити туди-сюди між катодом і анодом, наче «гойдалка». Це той самий основний механізм, що лежить в основі літій-іонних акумуляторів, за винятком того, що ця конструкція переміщує іони водню навколо. Оскільки ці іони містять тільки протони, система називається протонним акумулятором.
Але це, поки що, прототип акумулятора, який має ємність всього 60 мАг і нагадує маленьку батарейку «таблетку». Однак, він має свої переваги. Крім органічної складової, він швидко заряджається, досягаючи повної ємності всього за 100 секунд. Випробування показали, що він може витримати 500 циклів зарядки/розрядки, зберігаючи при цьому велику частину своєї ємності. Команда дослідників каже, що розчин електроліту безпечніший за інші, не вибухне і не загориться. Акумулятор також може продовжувати працювати при дуже низьких температурах – аж до -24°C (-11°F). Розроблений дослідниками протонний акумулятор є великим кроком вперед до можливості виробництва у майбутньому екологічно чистих органічних акумуляторів.