Kinezi na pragu razvoja vodene baterije visoke energetske gustine

Tim kineskih istraživača razvio je vodenu bateriju visoke energetske gustine zasnovanu na prenosu više elektrona halogena, saopštila je Kineska akademija nauka (CAS), prenosi Sinhua (Xinhua).

Tradicionalne nevodene litijum-jonske baterije imaju visoku energetsku gustinu, ali je njihova bezbjednost sporna zbog zapaljivih organskih elektrolita koje koriste.

Vodene baterije koriste vodu kao rastvarač za elektrolite, značajno povećavajući bezbjednost baterija. Međutim, zbog ograničene rastvorljivosti elektrolita i niskog napona baterije, vodene baterije obično imaju manju energetsku gustinu. To znači da je količina električne energije uskladištene po jedinici zapremine vodene baterije relativno mala.

U novoj studiji objavljenoj u časopisu Energija prirode (Nature Energy), istraživački tim koji je predvodio Li Sianfeng sa Instituta za hemijsku fiziku u Dalianu (DICP) pri Kineskoj akademiji nauka, u saradnji sa timom Fu Ćianga, takođe iz DICP-a, razvio je katodu za prenos više elektrona zasnovanu na bromu i jodu, ostvarivši specifičan kapacitet veći od 840 amper-časova po litru.

Da bi poboljšali energetsku gustinu vodenih baterija, istraživači su koristili miješani rastvor halogena jodidnih i bromidnih jona kao elektrolite. Razvili su reakciju prenosa više elektrona, koja prenosi elektrone sa jodidnih jona na elementarni jod, a zatim na jodat.

Kombinujući katodu sa metalnim kadmijumom da bi se formirala puna baterija, istraživači su postigli gustinu energije do 1.200 vat-sati po litru na osnovu katolita.

U studiji, bromidni međuprodukt formiran tokom procesa punjenja i pražnjenja optimizovao je reakciju, efikasno poboljšavajući kinetiku i reverzibilnost elektrohemijske reakcije.

Ova studija pruža novi pravac za dizajn vodenih baterija visoke energetske gustine i može proširiti primjenu vodenih baterija u polju energetskih baterija, rekao je Li.