JACS: Ученые создали первую в мире экологичную алюминиево-ионную батарею

Специалисты из Китая и Австралии разработали первую в мире экологически безопасную алюминиево-радикальную аккумуляторную батарею (AIB), основанную на использовании воды. Их концепция опубликована в Journal of the American Chemical Society (JACS).

За счет доступности и низкой стоимости алюминия, этот металл обещает стать перспективным ионом в батарейных системах. Однако одним из главных недостатков алюминиево-ионных аккумуляторов является сложность передачи Al3+ ионов через катод, что снижает их эффективность.

Эту проблему решили за счет использования органических полимеров с чередующимися донорными и акцепторными компонентами в качестве катодов. Однако такие полимеры обладают низким выходным напряжением батареи.

Для решения проблемы, ученые провели исследование свойств 2,2,6,6-тетраметилпиперидил-1-окси (TEMPO) в органических и водных электролитах, как материала высокого окислительно-восстановительного потенциала, широко используемого в катодах многовалентных батарей.

Ранее этот материал не использовался в алюминиево-ионных аккумуляторах из-за необратимых процессов, но ученые выяснили, что диспропорционирование, процесс, при котором одно и то же соединение выступает как окислитель и восстановитель в органических электролитах Al(OTf)3, можно сделать обратимым, перейдя на водную среду.

В результате они получили первую в мире экологически безопасную алюминиево-радикальную аккумуляторную батарею на водной основе с радикальными полимерами, которая обладает огнестойкостью, стабильностью на воздухе и стабильным выходным напряжением 1,25 В и емкостью 110 мАч на грамм в течение 800 циклов перезарядки. При этом потери за цикл составляют всего 0,028%.

Ранее «ЭкоПравда» сообщала, что французские ученые сообщили, что у «сов» более высокий риск смерти.