Гипохлорит более чем удвоил мощность безопасной батареи на солёной воде
Исследователи Национальной лаборатории Оук-Ридж (ORNL) превратили нежелательную побочную реакцию в главный рабочий механизм солёноводной батареи, добавив в электролит небольшое количество гипохлорита натрия — обычной отбеливающей жидкости. (cite index=»77-1″>Переключение на хлорно-отбеливательную реакцию более чем удвоило пиковую мощность батареи и сделало напряжение сопоставимым с литий-ионными батареями. Результаты опубликованы в сентябре 2026 года.
Почему солёноводные батареи
(cite index=»77-1″>Большинство систем сетевого хранения энергии сегодня полагаются на банки литий-ионных батарей — большие версии тех, что используются в электромобилях. Они требуют охлаждения для предотвращения пожаров и зависят от редких материалов — лития и кобальта — импортируемых из других стран.
(cite index=»77-1″>Морская вода легкодоступна, по природе более безопасна и обеспечивает встроенное охлаждение. Она также исключает необходимость в критических материалах для электродов. Однако прежде такие батареи уступали по мощности литий-ионным.
Нежелательная реакция становится главной
(cite index=»77-1″>Солёноводные батареи обычно полагаются на медленную химическую реакцию, преобразующую кислород между жидкой и газообразной формами. Эти фазовые переходы требуют дополнительной энергии и времени, а также катализатора и постоянной подачи кислорода.
(cite index=»77-1″>Исследователи обнаружили, что перед началом кислородной реакции происходит побочная реакция, производящая гипохлорит натрия — обычно известный как отбеливатель. Большинство учёных воспринимали её как проблему, которую нужно подавить. Постдоктор ORNL Усок Го увидел возможность: «Я сказал: почему бы не сделать побочную реакцию доминирующей, ведь она показывает более высокое напряжение, чем кислородная?»
(cite index=»77-1″>Добавление всего 5% дополнительного отбеливателя сделало боковую реакцию главной. Эффективность батареи возросла, потому что вся хлорная реакция происходит в жидкости, устраняя газовую стадию преобразования и необходимость в катализаторе. Новая батарея также показала меньшее внутреннее сопротивление, улучшив КПД.
Применения и дальнейшие шаги
(cite index=»77-1″>По словам Рухула Амина, батарея остаётся стабильной даже при быстром запросе энергии, как во время отключения электричества. «Это как разница между нажатием на газ в спортивном автомобиле и в седане. Важно, насколько быстро и стабильно мы можем получать мощность на разных уровнях». Такой тип батареи хорошо подходит для морских применений, поскольку корабли нуждаются в быстром доступе к мощности при наличии обильного запаса морской воды.
Читайте также по теме: твёрдом электролите для безопасных батарей.
Партнёром ORNL по коммерциализации технологии является компания Coulomb Technology. (cite index=»77-1″>«Мы чрезвычайно рады использовать более безопасные материалы, которые можно легко получить и развернуть для создания недорогих батарей с очень конкурентоспособной энергетической плотностью и продолжительностью», — сказал основатель и генеральный директор Coulomb Technology Тим Восбург.
