Великий потенціал для зберігання відновлюваної енергії вчені бачать в цистернах проточних батарей. У Швеції розробили нову, суттєво більш чисту версію цієї технології, в якій рідкісні метали та синтетичні полімери замінені на натуральні матеріали.
Причина інтересу до проточних батарей як альтернативі літій-іонних для зберігання відновлюваної енергії в тому, що вони здатні накопичувати великий обсяг енергії по відносно низькій собівартості. Тоді як ємність літій-іонних акумуляторів залежить від розміру пристрою, проточні батареї можуть накопичувати енергію в рідких електролітах всередині величезних баків протягом декількох місяців.
Однак для виробництва проточних батарей потрібно дорогий метал ванадій, який має високу надійність при зарядці і розрядці. До того ж, електроди зазвичай роблять з синтетичних полімерів — карбонизованих поліакрілонітрілів — виробництво і переробка яких шкодять навколишньому середовищу. Команда вчених з Лінчепінгского університету запропонувала нове рішення — повністю органічну проточну батарею.
Електроди цієї батареї виконані з органічного і такого, що проводить електрику полімеру PEDOT, який також застосовують для створення передових літій-іонних акумуляторів. Після легування PEDOT виявив свою здатність переносити позитивні і негативні іони і добре взаємодіє з рідкими електролітами з молекулами хинонів.
«Хінони можна отримувати з деревини, але тут ми використовували ту ж молекулу разом з різними варіантами провідного полімеру PEDOT», — пояснює Віктор Гюскін, автор дослідження. — Виявляється, що вони добре сумісні один з одним — ніби природа зробила нам подарунок».
Вчені виявили, що електроди з PEDOT і електроліти на основі хинонів створюють разом в батареї потік протонів і електронів, хоча і відзначають, що щільність енергії їх батареї не настільки висока, як у ванадієвої. Зате пристрій виявився дуже дешевим у виробництві, повністю переробляються і ідеально безпечним, так що його можна встановлювати в будинках для зарядки електромобілів.
Якщо вам цікаві новітні розробки в науковій та технічній сфері, підпишіться на електронну версію нашого журналу. Там ви знайдете ексклюзивні матеріали, які не були опубліковані на нашому сайті!