Большой потенциал для хранения возобновляемой энергии ученые видят в цистернах проточных батарей.
В Швеции разработали новую, существенно более чистую версию этой технологии, в которой редкие металлы и синтетические полимеры заменены на натуральные материалы.
Причина интереса к проточным батареям как альтернативе литий-ионных для хранения возобновляемой энергии в том, что они способны накапливать большой объем энергии по относительно низкой себестоимости. Тогда как емкость литий-ионных аккумуляторов зависит от размера устройства, проточные батареи могут накапливать энергию в жидких электролитах внутри огромных баков на протяжении нескольких месяцев.
Однако для производства проточных батарей требуется дорогой металл ванадий, который обладает высокой надежностью при зарядке и разрядке. Вдобавок, электроды обычно делают из синтетических полимеров — карбонизированных полиакрилонитрилов — производство и переработка которых вредят окружающей среде. Команда ученых из Линчепингского университета предложила новое решение — полностью органическую проточную батарею, пишет New Atlas.
Электроды этой батареи выполнены из органического и проводящего электричество полимера PEDOT, который также применяют для создания передовых литий-ионных аккумуляторов. После легирования PEDOT оказывается способен переносить положительные и отрицательные ионы и хорошо взаимодействует с жидкими электролитами с молекулами хинонов.
«Хиноны можно получать из древесины, но тут мы использовали ту же молекулу вместе с различными вариантами проводящего полимера PEDOT», — пояснил Виктор Гюскин, автор исследования. — Оказывается, что они хорошо совместимы друг с другом — будто природа сделала нам подарок».
Ученые обнаружили, что электроды из PEDOT и электролиты на основе хинонов создают вместе в батарее поток протонов и электронов, хотя и отмечают, что плотность энергии их батареи не настолько высокая, как у ванадиевой. Зато устройство оказалось очень дешевым в производстве, полностью перерабатываемым и идеально безопасным, так что его можно устанавливать в домах для зарядки электромобилей.
