Ученые из Нанкинского университета придумали, как превратить обычные согревающие грелки в аварийные батарейки. Это может спасти жизнь туристам, альпинистам и спасателям, оказавшимся без источника энергии в экстремальных условиях.

Результаты опубликованы в издании Science Bulletin.

Команда под руководством профессора Пин Хэ разработала железо-воздушную батарею на основе гидрогеля. Ее можно быстро собрать из материалов, которые есть в любом термопакете — тех самых, что греют руки на морозе. В них содержится железный порошок, который окисляется и выделяет тепло.

Мы поняли, что ту же химическую реакцию, которая дает тепло, можно использовать для выработки электричества, — объясняет профессор Хэ. — Достаточно добавить гидрогелевый электролит, и готов портативный источник энергии.

Гидрогелевый электролит — это желеобразная субстанция, которая проводит электричество за счет ионов (заряженных частиц). В отличие от жидких электролитов, он не вытекает, работает при экстремальных температурах и удерживает активные компоненты батареи.

Главный секрет — в составе электролита: 3% полиакрилата калия и 0,5% лигносульфоната натрия. Эта смесь не замерзает даже при -53°C, удерживает железный порошок и не дает батарее протекать.

Тесты показали отличные результаты:

• Напряжение — 0,98 В, емкость — 2,68 А·ч при комнатной температуре.
• На морозе (-20°C) батарея все еще работает и выдает 1,24 А·ч.
• Если соединить четыре элемента, можно зарядить телефон — это критически важно в чрезвычайной ситуации.

Ученые проверили батарею в деле: зажгли светодиоды и зарядили смартфон при минусовой температуре. Ее энергетическая плотность — 89,92 Вт·ч/кг, что сопоставимо с автомобильными аккумуляторами.

Преимущество в простоте: собрать такую батарею можно вручную, прямо из упаковки грелки, без специальных инструментов.

Это исследование решает две ключевые проблемы:

1. Доступность энергии в экстренных условиях — туристы, альпинисты, спасатели часто оказываются без электричества вдали от цивилизации. Грелки же компактны, дешевы и есть почти в любом походном наборе.
2. Работа на холоде — обычные батареи теряют емкость при низких температурах, а эта, наоборот, использует мороз как преимущество (железо окисляется активнее).

Потенциально технология может применяться не только в экстремальных условиях, но и в быту — например, для аварийного питания в отдаленных районах.

Основной минус — ограниченный срок службы. Батарея работает, пока идет реакция окисления железа, а значит, ее нельзя «перезарядить». Это разовый источник энергии, и если грелка уже использовалась для обогрева, батарея из нее будет менее эффективной.

Ранее ученые разгадали тайну нагрева солнечной короны.