Создана батарея на соленой воде без токсичных компонентов

Внутри батареи находится раствор электролита, который переносит электрический заряд между двумя электродами, катодом и анодом. Обычно в этом растворе содержатся легковоспламеняющиеся растворители, создающие риск возгорания, а также токсичные вещества, несущие риск нанесения ущерба окружающей среде, разряженные батареи выбрасывают на свалку.

Более безопасной и экологически чистой альтернативой было бы использование морской воды в качестве раствора электролита, и в последние годы ученые добились в этом направлении впечатляющих успехов. Команда из исследовательской лаборатории армии США, например, работает над батареями с электролитами на основе соленой воды в течение нескольких лет и постепенно повышает их напряжение до такой степени, что они могут питать бытовые приборы – то есть приносить реальную пользу.

Команда UCF преследовала аналогичную цель с так называемой цинковой батареей на водной основе. Однако проблемы с этими устройствами связаны с ростом цинка на аноде батареи во время работы, что отрицательно сказывается на ее долговечности и общем сроке службы.

Ученые считают, что, используя вместо этого анод, покрытый наносплавом цинка и марганца, они нашли способ обойти эту проблему. Эта конструкция зарекомендовала себя и сохраняла стабильность в течение 1000 часов циклов зарядки и разрядки при высоком токе, не обнаруживая никаких признаков ухудшения характеристик.

«Мы разработали прочный и надежный 3D-электрод, который можно использовать для аккумуляторов с морской водой в экстремальных условиях», — говорит автор исследования Ян Ян. Он видит возможности использования подобной технологии для питания подводных аппаратов, но также считает, что при дальнейшем развитии цинк-марганцевый сплав также может оказаться полезным в аккумуляторах на неводной основе.