Ученые из Университета Суррея достигли значительного прогресса в разработке экологически чистых батарей, которые не только способны накапливать больше энергии, но и помочь в борьбе с выбросами углекислого газа.
Исследователи создали прототип литий-CO₂ батареи, которая генерирует электричество, одновременно поглощая CO₂, и может превзойти существующие литий-ионные устройства.
Ранее данные батареи страдали от недостаточной эффективности — они быстро выходили из строя, плохо перезаряжались и требовали дорогих материалов, таких как платина. Однако ученые решили эту проблему, заменив катализатор на более доступный — цезий-фосформолибдат (CPM). Испытания показали, что батарея с использованием CPM может накапливать больше энергии, зарядка требует меньших затрат, а устройство выдерживает более 100 циклов.
Работа, опубликованная в журнале Advanced Science, подпитывает надежду на практическое применение этой технологии. Если удастся ее коммерциализировать, такие батареи могут существенно снизить выбросы в транспорте и промышленности. Ученые даже предполагают, что они смогут функционировать на Марсе, где атмосфера на 95% состоит из CO₂.
Сиддхарт Гадкари, ведущий автор исследования, отметил, что миру нужны новые способы хранения энергии, особенно в свете перехода на Renewable energy sources и борьбы с изменением климата. Эта разработка может стать ключевым этапом.
Основной проблемой подобных батарей является «сверхпотенциал» — дополнительная энергия для запуска реакции. Это похоже на необходимость заезда на холм, прежде чем скатиться вниз. CPM помогает сгладить этот процесс, сокращая потери энергии на каждом цикле.
Исследовательская команда разобрала батарею после многочисленных циклов зарядки-разрядки и проанализировала химические изменения. Выяснилось, что карбонат лития, образующийся при поглощении CO₂, можно стабильно накапливать и удалять — это решение обеспечивает длительную работу устройства.
Также ученые смоделировали процесс в компьютерной программе и обнаружили, что пористая структура CPM идеально подходит для необходимых реакций.
Дэниел Командёр, соавтор исследования, подчеркивает, что уникально в этой технологии — сочетание эффективности и доступности. Они доказали, что можно создавать мощные литий-CO₂ батареи из доступных материалов, не используя редкие металлы, что открывает новые перспективы для разработки более продвинутых катализаторов.
Это открытие создает новые возможности для разработки недорогих и простых в производстве батарей, которые могут стать практичным решением для хранения чистой энергии и снижения выбросов CO₂.
Источник:Новости мира инноваций
Как сообщалось ранее — Военкор Коц: Большой обмен пленными вдруг обнажил острую проблему Украины
Свежие комментарии