Недавние достижения Университета науки и технологии Китая (USTC) обещают создать более безопасное и устойчивое будущее для систем, работающих на аккумуляторах. Исследование, проведенное командой USTC, может значительно увеличить использование возобновляемых источников энергии в электросетях и электромобилях. В новом проекте разрабатывается система химических аккумуляторов нового типа, где в качестве анода используется газообразный водород, заменяющий традиционные литиевые материалы.

Современные системы аккумуляторов на водородной основе чаще всего используют H2 в роли катода, что ограничивает диапазон их напряжений в пределах 0,8-1,4 В и снижает емкость для хранения энергии. Исследовательская группа из USTC предложила использовать H2 как анод, что позволит значительно увеличить плотность энергии и повысить рабочее напряжение.

Команда создала прототип, который обеспечивает эффективный транспорт литий-ионных аккумуляторов и минимизирует негативные химические реакции. Этот прототип известен как литий-водородная батарея и включает в себя металлический литий в качестве анода, газодиффузионный слой с платиновым покрытием в качестве водородного катода и твердый электролит.

Новая модель продемонстрировала впечатляющую теоретическую плотность энергии — 2825 ватт-часов на килограмм (Втч/кг) при стабильном рабочем напряжении около трех вольт. Этот аккумулятор обладает исключительным коэффициентом полезного действия на уровне 99,7%, что указывает на минимальные потери энергии в процессе зарядки и разрядки.

Также была разработана версия без металлического лития, устраняющего необходимость в предустановленном аноде. Вместо этого, аккумулятор позволяет накапливать литий из солей лития во время зарядки. Эта улучшенная модель сохраняет достоинства литий-ионной батареи и добавляет новые преимущества, обеспечивая эффективное нанесение литиевого покрытия с кулоновским КПД в 98,5%.

Источник: @newwhotech