ШЕНЯНГ – Китайски изследователи създадоха нов тип батерия, която може да реши едно от най-големите предизвикателства в чистата енергия: как лесно и ефективно да съхраняваме водород.
Екипът, ръководен от учени от Далианския институт по химическа физика (DICP) към Китайската академия на науките, разработи първия прототип на газ-твърда хидридна йонна батерия. Техните открития са публикувани в списанието Joule.
Вместо да използва литий или други обичайни материали, новата батерия работи с хидридни йони – водородни йони с допълнителни електрони. Тези йони са много енергични, но много нестабилни при нормални условия. Години наред учените се мъчеха да ги използват директно в батериите.
Изследователският екип работи върху това предизвикателство от 2018 г. Те първо разработиха нов материал през 2023 г., който позволява на хидридните йони да се движат стабилно при ниски температури. Две години по-късно те построиха първата изцяло твърдотелна хидридно-йонна батерия. Сега те направиха още една голяма крачка напред.
Тяхната нова батерия използва метален магнезий и водород като два електрода. Когато батерията освободи енергия, водородният газ се превръща в хидридни йони, докато металът става метален хидрид. Когато батерията се зареди, процесът се обръща и водородът може да се освободи отново. Това означава, че батерията съхранява както електричество, така и водород едновременно.
Според проучването батерията може да работи при температури от минус 20 до 90 градуса по Целзий. Първоначалният му капацитет на разреждане достигна 1526 милиамперчаса на грам. Той също така поддържа над 70 процента от капацитета си след 60 цикъла на зареждане-разреждане. Екипът подреди десет малки батерии заедно, за да образува по-голям пакет батерии. Пакетът произведе повече от 2,4 волта и успешно запали LED крушка.
„Новата батерия постигна 93,9 процента енергийна ефективност, което е с една трета по-високо от традиционните термични методи за съхранение на водород“, каза Чен Пинг, изследовател в DICP.
За разлика от конвенционалното съхранение, което изисква екстремни условия – изключително високо налягане или изключително ниски температури – тази нова батерия работи при стайна температура и нормално налягане. Той съхранява водород под формата на твърд метален хидрид, докато батерията се зарежда или разрежда, елиминирайки необходимостта от скъпи резервоари под високо налягане или криогенно охлаждане, добави Чен.
Изследователският екип каза, че ще продължи усилията си за подобряване на производителността на батерията и разработване на превъзходни материали.
Нашия източник е Българо-Китайска Търговско-промишлена палaта