Учёные разработали полимерные наногели для проточных аккумуляторов

Учёные разработали полимерные наногели для проточных аккумуляторов. Эти устройства вырабатывают электричество за счёт химических реакций, протекающих в двух жидкостях, одна из которых отдаёт электроны, а другая принимает. Разработанные наногели могут заменить в проточных аккумуляторах дорогие и токсичные реактивы, а потому сделать такие батареи дешевле и экологичнее. Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в журнале Electrochimica Acta.

В большинстве электронных устройств — телефонах, ноутбуках, фотоаппаратах и других — используются литий-ионные аккумуляторы. Они требуют относительно частой перезарядки (раз в один или несколько дней), не всегда безопасны в эксплуатации и с течением времени могут начать разряжаться сами по себе, поэтому учёные ищут им альтернативы. Например, в последние годы активно развиваются проточные батареи — это гибридные аккумуляторы, которые состоят из двух ёмкостей, заполненных жидкостями, способными окисляться или восстанавливаться. Ёмкости разделяет тонкая мембрана, которая не позволяет жидкостям смешиваться, но пропускает содержащиеся в них ионы. Когда жидкости подходят к мембране, они химически взаимодействуют друг с другом, и в результате или окисляются (отдают электроны), или восстанавливаются (принимают электроны). Это приводит к выработке электрического тока.

Такие устройства более долговечны и экономичны, чем аналоги: их можно перезаряжать около 10 тысяч раз, тогда как литий-ионные аккумуляторы выдерживают не более тысячи циклов зарядки-разрядки, кроме того, они дольше держат заряд и не способны самовозгораться. Это позволяет использовать проточные батареи в приложениях, где требуется запасать большие количества энергии, например в промышленных и энергетических