Протонные батареи: альтернатива литий-ионным аккумуляторам

Мельбурнский королевский технологический институт (RMIT) и производитель автомобильных компонентов Eldor Corp. планируют коммерциализировать аккумуляторы, в основе которых лежат химические реакции с протонным обменом. Разработка, которая будет поэтапно масштабирована до уровня ватт, киловатт и мегаватт, может стать альтернативой литий-ионным аккумуляторам.

Новый аккумулятор использует в качестве накопительного электрода углеродный материал, который гораздо легче подвергается переработке, чем литийсодержащие аккумуляторы. Помимо углеродного электрода, в аккумуляторе используется так называемая обратимая протон-обменная мембрана (PEM). Соответственно, во время зарядки протоны (ионы водорода), извлекаемые из PEM, объединяются с электронами углеродного электрода. В результате происходит накопление электрического заряда, как и в обычном аккумуляторе. Тогда как при разряде протоны соединяются с кислородом, освобождая электроны, которые создают электрический ток.

Эксперименты показали, что протонная батарея с активной площадью внутренней поверхности всего 5,5 квадратных сантиметров способна хранить столько же энергии на единицу массы, что и литий-ионные аккумуляторы. Масштабирование технологии позволит использовать новый вид батарей в быту, промышленности, электроэнергетике и на транспорте.

Совместный проект RMIT Рё Eldor Corp. пополнит череду инноваций, призванных найти альтернативу литий-ионным аккумуляторам. Ранее такую альтернативу предложил стартап Gelion, который разработал так называемые непроточные цинк-бромные аккумуляторы, использующие химическую реакцию между Р±СЂРѕРјРѕРј Рё цинком для получения электрического тока, Р° гелевые раствор Р±СЂРѕРјРёРґР° хлорида – для обеспечения его проводимости. Такие аккумуляторы РЅРµ требуют специальных противопожарных Рё охлаждающих систем, РїСЂРё этом полная разрядка РЅРµ РіСЂРѕР·РёС‚ РёРј дальнейшими потерями РІ операционной эффективности.