Рубрики В Oрeгoнскoм унивeрситeтe (OSU) рaзрaбoтaнa пeрвaя в мирe бaтaрeя, в кoтoрoй в кaчeствe eдинствeннoгo нoситeля зaрядa испoльзуюeтся гидроний. Этот положительный ион получается если присоединить ядро атома водорода к молекуле воды.
Исследователи из Научного колледжа OSU продемонстрировали, что ионы гидрония (H3O+) можно обратимо запасать в электроде из PTCDA (перилентетракарбоксил диангидрид). Наряду с этим органическим кристаллическим материалом в экспериментальной батарее авторы использовали разведённую серную кислоту в качестве электролита.
Преимущество такого решения в том, что в нем в качестве катионов не применяются щелочные, щелочноземельные металлы или алюминий.
«Неметаллические катионы не принимались всерьёз для батарей», — отметил Сюлэй Цзи (Xiulei Ji), адъюнкт-профессор химии OSU и один из авторов статьи для журнала Angewandte Chemie International Edition.
PTCDA имеет много места между своими молекулярными составляющими, что обеспечивает хранение крупных ионов и неплохую емкость. Гидрониевые ионы могут перемещаться в такой электродной структуре с относительно низким «трением», что даёт повышение мощности.
«Это решение не для электромобилей, но оно открывает для исследователей батарей новое направление поиска альтернативы сегодняшним стационарным системам хранения энергии», — утверждает Цзи.
Стационарные системы хранения служат для аккумулирования избытков энергии электросети, в том числе генерируемых альтернативными источниками — солнечными панелями или ветрогенераторами. Накопленный ресурс используется, например, в часы пик, в ночное время или при безветрии.