Инженерите създават нова батерия, която да замени литиево-йонните батерии

21-ви век е свидетел на нарастване на откритията и изобретенията. Докато светът се стреми да намали използването на изкопаеми горива, за да постигне минимални парникови емисии, инженерите продължават да търсят алтернативни източници на енергия.

Източник: Pinterest

За щастие, изследователите от Кралския технологичен институт в Мелбърн (RMIT) са постигнали напредък. Изследователите утроиха енергийната плътност на своите експериментални протонни батерии, представяйки алтернатива на конвенционалните литиево-йонни батерии.

Най-дълго време литиево-йонните батерии са доминирали на енергийния пазар. Те са навсякъде. Те захранват нашите телефони, лаптопи, уреди и друга електроника. Тъй като тези батерии могат да съхраняват енергия в сравнително малко пространство, хората ги използват за захранване на електрически превозни средства.

Въпреки че литиево-йонните батерии са полезни и ефективни, те не идват без цена.

Според докладите литият и другите редкоземни метали, необходими за производството на литиево-йонни батерии, трудно се рециклират. Ако не се рециклират правилно и попаднат в сметищата, те могат да отделят вредни токсини в почвата и близките водни пътища.

В допълнение, добивът и обработката на литий и другите метали, които изграждат литиево-йонните батерии, изискват значителна енергия. Следователно процесът допринася за замърсяването на въздуха, което изисква често използване на батерията за компенсиране.

И накрая, тъй като търсенето на електромобили нараства, то може да изпревари доставките на литий, заплашвайки опитите за намаляване на зависимостта от изкопаеми горива.

В резултат на това екипът на RMIT разработи нов източник на енергия, батерии Proton. За разлика от литиево-йонните батерии, те използват въглероден електрод и се зареждат чрез разделяне на водни молекули. Съобщава се, че новата им протонна батерия има енергийна плътност от 245 вата часа на килограм.

В допълнение, тя има почти три пъти по-висока енергийна плътност от прототипа на екипа от 2018 г. Освен това тази енергийна плътност съперничи на тази на конвенционалните литиево-йонни батерии, които обикновено имат енергийна плътност от около 260 Втч/кг.

Водещият изследовател и професор от RMIT Джон Андрюс каза в изявление: „Основният ресурс, използван в нашата протонна батерия, е въглеродът, който е в изобилие, наличен във всички страни и е евтин в сравнение с ресурсите, необходими за други видове акумулаторни батерии като литиева, кобалт и ванадий.

Тъй като използват изобилие от лесно достъпни материали, батериите Proton са едновременно евтини и по-екологични от литиево-йонните батерии.

Освен енергията, използвана за зареждането им, производството и използването на самите батерии не генерира почти никакво замърсяване. Те не изискват добив и обработка, както правят литиево-йонните батерии, и за разлика от литиево-йонните батерии, те лесно се рециклират.

Според екипа на RMIT потребителите могат да зареждат протонните батерии с конвенционален електрически контакт. След това електричеството от захранването разделя водните молекули, освобождавайки протони, които се свързват с въглеродния електрод на батерията.

Следователно батерията съхранява тези протони и може да ги разреди и преобразува в енергия по-късно.

„При разреждане протоните се освобождават от въглеродния електрод и преминават през мембрана, за да се комбинират с кислород, за да образуват вода – това е реакцията, която генерира енергия“, каза Андрюс.

В изявлението си Андрюс разкри, че протонните батерии са се появили, когато светът се е нуждаел от евтини, безопасни и сигурни източници на енергия. Той добави, че протонната батерия е „много справедлива и безопасна технология“. Докато светът постепенно се приспособява към новите зелени политики, екипът на RMIT ще доразвие новооткритата технология.