Больше не просто зарядка и разрядка: аккумуляторы станут намного интереснее. Представьте себе гибрид, который помимо хранения энергии производит ценные химические вещества. Да, сэр: лаборатория внутри батареи. Мечта? Ни за что. Группа исследователей из Университета Цинхуа в Пекине, Китай, под руководством Хаохонг Дуан, разрабатывает один который делает именно это.
Фурфурол: идеальный кандидат
Фурфурол представляет собой органическое соединение, полученное из различных сельскохозяйственных продуктов, включая кукурузу, овес и отруби (название «фурфур» в переводе с латыни означает «отруби»).
Фурфурол обладает невероятным потенциалом: его можно окислить до фурановая кислота, пищевой консервант, также используемый в синтезе лекарств и ароматизаторов. И его, очевидно, также можно уменьшить: в этом случае он становится фурфуриловый спирт, предшественник смол, ароматизаторов и лекарств. Химические вещества, которые могут пригодиться.
Как работает гибридная батарея, производящая химические вещества?
Функционирование системы представляет собой сочетание аккумулятор стандартные перезаряжаемые и проточные окислительно-восстановительные батареи. Первые хранят энергию в своих электродах, а вторые используют химические вещества, которые колеблются между двумя состояниями внутри самой батареи.
Команда Университета Цинхуа объединила обе концепции, разработав бифункциональный металлический катализатор для анода из одноатомного сплава родия и меди. Во время зарядки этот катализатор превращает фурфуролсодержащий электролит в фурфуриловый спирт. Однако во время разрядного цикла образуется фурановая кислота.
Двусторонняя система
Результатом является аккумуляторная система двойного назначения. После зарядки гибридные батареи четырех серий могут питать различные устройства, такие как светодиодные фонари и смартфоны, одновременно производя фурфуриловый спирт и фурановую кислоту. Затем эти химические вещества уносятся проточной системой.
Конечно, идея все еще находится в стадии разработки, и есть еще шаги, которые нужно предпринять. Фурфурол, например, должен непрерывно подаваться в систему, а химические вещества должны быть отделены от электролита.
Однако исследование этой гибридной батареи (Я связываю это здесь) — это действительно интересный шаг на пути к оптимизации эффективности и экологичности перезаряжаемых батарей.
