Разработана «водная» батарея со сроком службы более 300 лет

Группа исследователей из Городского университета Гонконга и Южного университета науки и технологий представила инновационный тип аккумулятора на водной основе. Устройство способно выдержать 120 000 циклов зарядки без существенной потери емкости, что в десять раз превышает возможности современных литий-ионных систем, используемых в промышленных накопителях энергии.

Технологические особенности и долговечность

В основе разработки лежит использование синтезированных ковалентных органических полимеров в качестве анода для ионов магния и кальция. Исследователи применили специфическое соединение — гексакетонтетрааминодибензо-п-диоксин, которое обладает жесткой сотовидной структурой. Такая архитектура эффективно противостоит деградации, обеспечивая стабильность устройства на протяжении всего срока эксплуатации.

В обзоре отмечается, что при стандартном использовании в электросетях с интенсивностью 1,1 цикла в сутки такая батарея сможет работать около 300 лет. Это решает одну из главных проблем современной электроники — постепенное снижение автономности из-за износа химических компонентов.

Безопасность и экологический аспект

Традиционные водные аккумуляторы часто выходят из строя из-за того, что среда внутри них становится либо слишком кислой, либо слишком щелочной, что приводит к коррозии металла. В новой разработке применяется нейтральный электролит с уровнем pH 7,0. Это полностью исключает агрессивное химическое воздействие на компоненты. К основным преимуществам технологии относятся:

• Полная пожаробезопасность и отсутствие риска возгорания.
• Отсутствие токсичных материалов, что упрощает переработку.
• Стабильность структуры, предотвращающая потерю емкости.

По данным исследователей, состав электролита настолько безопасен, что не представляет угрозы для здоровья человека и природы. В научной работе даже приводится сравнение, согласно которому раствор можно использовать в кулинарии в качестве рассола для приготовления тофу без каких-либо рисков.

Трудности коммерческого внедрения

Смотрите также:

Бюджетный аналог Philips Hue Go: Govee выпускает доступную портативную лампу http://euroelectrica.ru/byudzhetnyiy-analog-philips-hue-go-govee-vyipuskaet-dostupnuyu-portativnuyu-lampu/.

Интересное по теме: Оригинальная компьютерная мышь с открытым исходным кодом: четыре кнопки и легендарный трекпойнт

Советы в статье "Apple выпустила обновления систем для Apple TV, HomePod и Vision Pro" здесь.

Несмотря на впечатляющие показатели долговечности, эксперты указывают на ряд препятствий для выхода на рынок. Главным недостатком водных батарей остается более низкая плотность энергии по сравнению с литий-ионными аналогами. Устройство, рассчитанное на три столетия работы, может занимать в два раза больше места, что критично для условий ограниченного пространства.

Кроме того, стоимость производства необходимых органических полимеров в промышленных масштабах пока не определена. Для операторов электросетей важна не только надежность, но и стоимость одного киловатт-часа в моменте. По словам обозревателей, ученые решили сложную химическую задачу, однако экономическая целесообразность проекта станет понятна только после попыток массового производства.