Исследователи из Университета RMIT в Австралии разработали принципиально новый тип батарей, в которых опасные электролитические жидкости заменены водой. Несмотря на необходимость дальнейших исследований и разработок, данная технология открывает путь к более безопасным аналогам литий-ионных батарей и экологически чистым альтернативам свинцово-кислотным аккумуляторам.
Вместо традиционной электропроводящей жидкости, например серной кислоты или солей лития, эта жидкостная батарея использует обычную воду с добавлением небольшого количества солей. Для защиты цинкового анода от образования опасных дендритов используется покрытие из висмута, а для повышения энергоемкости – магний.
Начальные испытания показали, что после 500 циклов зарядки водная батарея сохраняет 85% своей емкости. Разработаны прототипы различных форм-факторов, включая батарейки-таблетки и цилиндрические версии, напоминающие привычные батарейки AA и AAA. Также была протестирована система, объединяющая солнечную панель, водородную батарею и светодиодный светильник мощностью 45 Вт, который оставался освещенным в течение 12 часов после полной зарядки.
Руководитель проекта Тяньи Ма, химик из Университета RMIT, отмечает простоту процесса производства, что значительно облегчит массовое изготовление этих батарей. Кроме того, их можно будет безопасно разбирать для повторного использования или переработки, решая проблемы утилизации, характерные для современных технологий хранения энергии.
Как и большинство инноваций в области батарей, находящихся на лаборарной стадии, эта разработка пока далека от повсеместного применения. Исследователи активно работают над повышением энергоемкости своих батарей, разрабатывая новые наноматериалы для электродов, чтобы сделать их более конкурентоспособными по сравнению с литий-ионными батареями, широко используемыми в потребительской электронике.
Ма полагает, что в течение 1-3 лет водные батареи могут заменить свинцово-кислотные аккумуляторы, а в течение 5-10 лет – составить конкуренцию литий-ионным батареям.
Результаты исследования опубликованы в научном журнале Advanced Materials.
