Le аккумулятор представляют собой фундаментальную опору в переходе к устойчивому энергетическому будущему. По мере роста спроса на электронные устройства и электромобили эффективность и экологичность аккумуляторов становятся критическими проблемами. Группа японских исследователей сделала значительный шаг вперед в этой области, представив полностью твердотельную воздушную батарею, основанную на уникальных свойствах материала, называемого Нафион. Это нововведение может иметь последствия не только для аккумуляторной промышленности, но и для всего энергетического сектора.
Необходимость энергетического перехода
Растущее осознание изменения климата и неотложная необходимость сокращения выбросов углерода стимулировали исследования в области более экологически чистых энергетических решений. Аккумуляторы, лежащие в основе многих из этих решений, стали предметом интенсивных исследований и инноваций. Вопрос в том, как мы можем создать более эффективные, долговечные и устойчивые?
Воздушные батареи — многообещающий ответ на этот вопрос. В отличие от традиционных батарей, в которых используются тяжелые металлы, в воздушных батареях эти материалы не используются, что снижает воздействие на окружающую среду. Однако большинство воздушных батарей, разработанных к настоящему времени, содержали жидкие электролиты, которые представляют проблемы с точки зрения электрического сопротивления и риска воспламенения.
Инновация Nafion
Il Нафион это протонпроводящий полимер, выбранный исследователями японского университета. Васэда e Яманаси в качестве твердого электролита для их новой воздушной батареи. Использование Nafion не только устраняет необходимость в жидких электролитах, но также обеспечивает улучшенную производительность и большую износостойкость с течением времени. (Здесь вы найдете больше информации).
Анод батареи был изготовлен с использованием химического соединения под названием 2-гидрокси-5-бензохинон а катод состоит из полимера 2-гидрокси-1,4-бензохинон-3,6-метилен. Эта комбинация вместе с нафионом в качестве электролита привела к созданию надежной воздушной батареи с замечательными характеристиками.
Производительность и потенциал
Хотя разрядная емкость полупроводникового воздушного элемента изначально была ниже, чем у других технологий, корректировка состава привела к значительным улучшениям. Кулоновский КПД аккумулятора был 84% при 4°С, а после некоторых циклов и модификаций разрядная емкость была доведена до 78%.
Исследования и разработки в области аккумуляторов необходимы для устойчивого энергетического будущего. Эта инновация, основанная на Nafion, все еще находится в стадии доработки, но представляет собой значительный шаг к этой цели. Поскольку технологии продолжают развиваться и принимаются более экологичные решения, мы можем с нетерпением ждать будущего, в котором чистая, устойчивая энергия станет не просто мечтой, а реальностью.
