Группа китайских исследователей разработала водную батарею с высокой плотностью энергии, которая может преодолеть ограничения существующих литий-ионных батарей. Литий-ионные аккумуляторы доминируют на рынке аккумуляторных батарей, но представляют проблемы с безопасностью из-за легковоспламеняющихся органических электролитов, сообщило в последние часы государственное информационное агентство Синьхуа.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Energy, водные батареи, в которых в качестве растворителя используется вода, обеспечивают большую безопасность, но до сих пор их возможности были ограничены ограниченной растворимостью электролита и низкой плотностью энергии.
В этом исследовании ученые разработали новый катод с многоэлектронным переносом на основе йода и брома, удельная емкость которого достигает более 840 ампер-часов на литр.
Для этого они использовали смешанный раствор галогенов в качестве электролита и реакцию многоэлектронного переноса, улучшающую плотность энергии.
Разработанная батарея может хранить до 1200 ватт-часов на литр, что делает ее одной из самых энергоемких водных батарей, когда-либо созданных.
Кроме того, образование бромидного промежуточного соединения в процессе зарядки и разрядки улучшает кинетику и обратимость электрохимической реакции, тем самым увеличивая срок службы батареи.
«Это исследование открывает новое направление для разработки водных батарей с высокой плотностью энергии, расширяя их применение в области силовых батарей, таких как электромобили, сетевые накопители энергии и носимые электронные устройства», — сказал Ли Сяньфэн, руководитель группы исследовательская группа Даляньского института химической физики (DICP) Китайской академии наук (CAS).
