Ученым из Массачусетского технологического института удалось упростить конструкцию аккумуляторной батареи, исключив из нее дорогостоящую и ненадежную мембрану. Исследователи утверждают, что преодолели две основные сложности, связанные с хранением энергии: высокую стоимость и небольшой срок эксплуатации батарей. Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) утверждают, что им удалось найти способ значительного снижения стоимости и повышения эффективности аккумуляторных батарей – иными словами, найти способ преодоления двух основных сложностей, связанных с хранением энергии, сообщает Phys.org.
Найденный исследователями метод предназначен для так называемых проточных аккумуляторов, конструкция которых включает два резервуара с химическими реагентами, разделенными мембраной, служащей для обмена ионами между реагентами.
Как правило, мембрана является самым дорогостоящим и наименее надежным элементом батареи: со временем она поддается коррозии, что приводит к значительному снижению эффективности.
В своем решении американские ученые предложили полностью исключить мембрану. Они собрали прототип батареи, основанный на феномене под названием ламинарное течение, при котором жидкие реагенты не смешиваются друг с другом.
В качестве химических реагентов были использованы жидкий бром и бромистоводородная кислота. Ученые выбрали именно эти реагенты ввиду из невысокой стоимости и доступности в больших количествах.
Ученые утверждают, что преодолели основные сложности, связанные с хранением энергии
В результате был создан аккумулятор с энергетической плотностью 0,795 Вт на один кубический сантиметр. Это в 3 раза больше по сравнению с другими подобными безмембранными системами и на порядок выше в сравнении с современными литиево-ионными батареями, утверждают ученые.
Помимо извлечения электрической энергии ученые смогли научиться накапливать ее, добившись обратной химической реакции. Как утверждается, это первый пример, когда получилось накапливать энергию в безмембранной системе.
«До настоящего времени безмембранные системы носили чисто теоретический характер. Наша же разработка обладает большим практическим потенциалом», – заявил Куллен Буйе (Cullen Buie), ассистент профессора по инженерной механике в MIT, принявший участие в проекте.
По словам Мартина Базанта (Martin Bazant), профессора по химическим технологиям в MIT, другого участника эксперимента, утверждает, что они знают, как увеличить размеры прототипа аккумуляторной батареи и добиться более высокой емкости.