Группа исследователей из Университета Южной Калифорнии разработали дешевую, перезаряжающуюся и экологически безопасную батарейку, основным компонентом которой является железо. Предполагаемая область применения нового устройства — хранение энергии солнечных и ветряных электростанций на случай пасмурного и безветренного дня.
Принцип работы батареи основан на окислении железных пластин в результате воздействия воздуха — процессе, похожем на ржавление. Как считает изобретатель батареи, профессор химии Шри Нараян, «железо дешево, а воздух бесплатный — за этой батареей будущее».
Железо-воздушный аккумулятор — это вторичный химический источник тока, в котором в качестве анода используется железо, электролит — гидроксид калия, катод — газовый, воздушный электрод. Такие аккумуляторы активно применялись в семидесятые годы прошлого века, но в итоге от них отказались — из-за реакции гидролиза около 50% энергии, запасенной в батарее, терялось.
Нараян и его научная группа смогли снизить показатель потерь энергии до 4%, сделав батарею значительно эффективнее. Этого удалось добиться путем добавления в батарею небольшого количества сульфида висмута, в присутствии которого гидролиз не происходит. Того же эффекта можно было бы добиться с помощью ртути или свинца, но это бы сделало батарею экологически небезопасной.
Главное достоинство новой батареи в том, что она стоит, по меньшей мере, в 10 раз дешевле литий-ионных аккумуляторов, и при этом ее тоже можно перезаряжать.
До сих пор батареи не рассматривались в качестве основного способа сохранения излишков электроэнергии. Обычно избыточная энергия используется для закачки воды в специальные резервуары. Затем, когда энергии не хватает, резервуары открывают, и падающая вода приводит в движение турбины.
Статья с детальным пояснением принципа работы новой батареи будет опубликована в журнале Journal of the Electrochemical Society.
По материалам Университета Южной Калифорнии, ARPA
