Корейские ученые разработали более дешевую и безопасную альтернативу литий-ионным батареям

Инновационная технология обеспечивает безопасное преобразование газообразного водорода в воду, повышая безопасность аккумуляторов. Это достижение открывает путь к коммерциализации более доступных и безопасных водных аккумуляторных батарей.

Корейские ученые разработали более дешевую и безопасную альтернативу литий-ионным батареям

Прошедшее лето на Земле отметилось экстремальными погодными условиями, такие как сильная жара и интенсивные дожди. Неотложная необходимость внедрения возобновляемых источников энергии и улучшения соответствующей инфраструктуры становится более критичной, чем когда-либо, в стратегии сохранения планеты в условиях подобных трудностей. Тем не менее, этот план сталкивается с серьезными трудностями из-за непредсказуемого характера производства электроэнергии из возобновляемых источников, зависящего от переменных, таких как нестабильные погодные условия.

В связи с этим увеличивается спрос на системы хранения энергии (ESS), способные сохранять и поставлять электроэнергию по мере необходимости. Однако литий-ионные батареи (LIB), используемые в настоящее время в ESS, не только являются дорогостоящими, но и подвержены риску возгорания. Поэтому существует настоятельная необходимость в создании более дешевых и безопасных альтернатив.

Исследовательская группа под руководством доктора О Си Хёна из Исследовательского центра хранения энергии Корейского института науки и технологий (KIST) разработала безопасную водную перезаряжаемую батарею, которая может предложить эффективное решение, удовлетворяя требованиям стоимости и безопасности.

Несмотря на более низкую энергетическую плотность, водные аккумуляторные батареи обладают существенным экономическим преимуществом из-за более низкой стоимости сырья по сравнению с ЛИА. Однако газообразный водород, образующийся при паразитном разложении воды, представляет собой проблему, вызывающую увеличение внутреннего давления и истощение электролита, создавая серьезные угрозы безопасности и затрудняя коммерциализацию.

Для преодоления этой критической проблемы исследователи создали композитный катализатор из диоксида марганца и палладия. Этот катализатор автоматически преобразует газообразный водород, образующийся внутри батареи, в воду, обеспечивая высокую производительность и безопасность. Диоксид марганца не реагирует с газообразным водородом в нормальных условиях, но с добавлением небольшого количества палладия водород легко поглощается катализаторами и преобразуется в воду. Прототип ячейки с новыми катализаторами поддерживал внутреннее давление значительно ниже пределов безопасности, и истощение электролита не наблюдалось.

Эти результаты эффективно решают одну из наиболее важных проблем безопасности водных батарей, что является значительным шагом к коммерциализации ESS в будущем. Замена LIB более дешевыми и безопасными водными батареями может стимулировать быстрый рост мирового рынка ESS. Доктор О Си Хён из KIST отмечает:

Эта технология представляет собой стратегию встроенной безопасности для водных аккумуляторных батарей, обеспечивая автоматический контроль рисковых факторов, и ее можно применять в различных промышленных секторах, где утечка газообразного водорода представляет собой одну из основных проблем безопасности, таких как водородные заправочные станции и атомные электростанции.

Читайте также

Создается искусственный интеллект для обнаружения утечек газа

Создается искусственный интеллект для обнаружения утечек газа

Ученые России и Китая создают «прививку» для растений, заменяющую тонны химикатов

Ученые России и Китая создают «прививку» для растений, заменяющую тонны химикатов

Гибридный ИК-сенсор работает как тепловизор и фотоприемник одновременно

Гибридный ИК-сенсор работает как тепловизор и фотоприемник одновременно

Китайский исследователь с помощью ChatGPT решил математическую задачу, над которой бились более 20 лет

Китайский исследователь с помощью ChatGPT решил математическую задачу, над которой бились более 20 лет

Мужчина спрятал инструкции для ИИ в судебных документах и получил запрет на электронную подачу

Мужчина спрятал инструкции для ИИ в судебных документах и получил запрет на электронную подачу

США и Япония хотят добывать редкоземельные металлы на глубине 6 км

США и Япония хотят добывать редкоземельные металлы на глубине 6 км

В России создали искусственное ухо с помощью гибридной 3D-биопечати

В России создали искусственное ухо с помощью гибридной 3D-биопечати

В Китае создали простую роборуку BioflexBot, которая оказалась гибче человеческой

В Китае создали простую роборуку BioflexBot, которая оказалась гибче человеческой

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Как РЛС Вадима Мацкевича решила исход Корейской войны

Как РЛС Вадима Мацкевича решила исход Корейской войны

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

Китайские ученые создали сверхчувствительный магнитный датчик размером с клетку кожи

Китайские ученые создали сверхчувствительный магнитный датчик размером с клетку кожи

Ученые опровергли миф о том, что арбуз – это ягода

Ученые опровергли миф о том, что арбуз – это ягода

Астрономы нашли самые убедительные доказательства того, что вакуум способен изменять свет

Астрономы нашли самые убедительные доказательства того, что вакуум способен изменять свет

Физики установили новый рекорд в поисках «запрещенного» свойства мюона

Физики установили новый рекорд в поисках «запрещенного» свойства мюона