Простые протонные батареи сравнялись по плотности энергии с литий-ионными - «Технологии»

Исследователи из Мельбурнского королевского технологического университета сообщили о новом успехе в разработке протонных батарей. Им удалось втрое повысить плотность энергии устройства, теперь она достигает 245 Вт⋅ч/кг. Для сравнения, у коммерческих литий-ионных батарей этот параметр составляет около 260 Вт⋅ч/кг, при этом у новой технологии есть еще ряд преимуществ перед ними.

Протонная батарея работает как водородный топливный элемент, но наоборот. Здесь на вход в качестве «топлива» поступает вода, которая разделяется на кислород и протоны водорода. Они не переводятся в опасную газообразную форму, а накапливаются внутри электрода из пористого материала. Изначально им служил активированный уголь, который дополнительно пропитывали кислотой.

Такая конструкция позволяет запасать энергию в виде ионов водорода с минимальным риском. Здесь не используются дорогие и редкие материалы, вроде того же лития, все компоненты протонной батареи полностью перерабатываемые. Уровень потерь энергии меньше, чем у других водородных энергетических систем, а расчетный КПД достигает 75 %.

Минус у данной батареи ровно один – ее пока не существует даже в виде прототипа. Ученые воспроизвели все этапы работы батареи в лаборатории и многократно оптимизировали конструкцию, но собрать цельное изделие у них пока не получается. Точнее, в нынешнем формате батарея слишком громоздкая и сложная, а плотность энергии резко падает из-за увеличения веса конструкции. Однако к решению этой задачи уже подключились инженеры из Eldor Corporation, которые намерены спроектировать действующий прототип мощностью до мегаватта.