Новая перезаряжаемая батарея обеспечит более объемное и дешевое хранение энергии

Проект поспособствует широкому распространению использования солнечной и ветряной энергии.

Исследователи из Массачусетского технологического института разработали новую перезаряжаемую потоковую батарею, которой для хранения электроэнергии не требуются дорогие мембраны.

Устройство, по словам ученых, однажды серьезно удешевит производство и хранение энергии.

Опытный образец размером с ладонь производит втрое больше энергии на квадратный сантиметр, чем другие безмембранные системы: энергетическая плотность здесь на порядок больше, чем у многих литий-ионных батарей и экспериментальных систем хранения энергии.

Устройство хранит и выпускает энергию, основываясь на феномене под названием ламинарный поток или ламинарное течение: две жидкости накачиваются через канал, подвергаясь электрохимическим реакциям между двумя электродами, чтобы хранить или выделять энергию. В правильных условиях растворы текут параллельно, с весьма незначительным смешиванием. Течение естественным образом разделяет жидкости без необходимости использования дорогостоящей мембраны.

Реагенты в батарее состоят из жидкого бромного раствора и водородного топлива. Ученые решили работать с бромом, поскольку он относительно дешев и доступен в больших объемах: в США производят свыше 243000 тонн брома ежегодно.

Помимо низкой стоимости и доступности брома, химическая реакция между ним и водородом обладает большим потенциалом для хранения энергии. Однако проекты топливных элементов, основанные на водороде и броме, демонстрируют смешанные результаты: гидробромноватая кислота разрушает мембрану батареи, эффективно замедляя реакцию хранения энергии и сокращая срок службы батареи.

Чтобы обойти эти проблемы, ученые нашли простое решение — вынули мембрану.

«Вопреки мнению, согласно которому безмембранные системы имеют мало общего с практикой, наша разработка способна оказать большое практическое влияние», сообщил доцент Каллин Бьюи.

Результаты опубликованы в издании Nature Communications.

16.08.2013