Исследователи из Техасского университета A&M мы обнаружили разницу в емкости аккумуляторов на водной основе, не содержащих металлов, на 1000%.

Эти батареи отличаются от литий-ионных батарей, содержащих кобальт. Поскольку кобальт и литий импортируются, мотивация группы к изучению безметалловых аккумуляторов заключается в том, чтобы иметь больший контроль над внутренней цепочкой поставок. Кроме того, это более безопасное химическое вещество предотвратило бы возгорание батарей.

По мнению экспертов, цена на литий-ионные аккумуляторы значительно возрастет, если в будущем возникнет прогнозируемый дефицит материалов. Однако эта альтернативная технология батарей на водной основе могла бы позволить производить батареи в Соединенных Штатах со всеми необходимыми материалами, что обеспечивает значительно более стабильные поставки.

По словам доктора Джоди Люткенхаус, водные аккумуляторы состоят из катода, электролита и анода. Электролит представляет собой воду, разбавленную органическими солями, в то время как катоды и аноды представляют собой полимеры, накапливающие энергию. Электролит необходим для ионной проводимости и накопления энергии благодаря его взаимодействию с электродом.

Профессора утверждают, что высокое напряжение разряда и быстрая окислительно-восстановительная кинетика окислительно-активных несопряженных радикальных полимеров (электродов) делают их отличными кандидатами для водяных аккумуляторов, не содержащих металлов. Поскольку электроны, ионы и молекулы воды переносятся одновременно, этот процесс является сложным для понимания.

Профессор химической инженерии доктор Джоди Люткенхаус и доцент химии доктор Дэниел Табор опубликовали свои выводы о безлитиевых батареях вПриродные материалы.

Экспериментальная работа была дополнена компьютерным моделированием и анализом, проведенными исследовательской группой Tabor. Моделирование предоставило информацию о структуре и поведении в масштабе микроскопической молекулы.

Министерство энергетики США и Национальный научный фонд профинансировали проект через Техасскую инженерную экспериментальную станцию A&M.