Китайские ученые представили перспективные железо-ионные аккумуляторы с 16-летним сроком службы

Исследователи из Института исследований металлов при Китайской академии наук достигли значительного прогресса в разработке проточных железо-ионных батарей. Новая технология позволяет существенно снизить стоимость хранения электроэнергии и продлить срок эксплуатации накопителей до 16 лет без потери емкости.

Решение проблемы деградации

Одной из главных сложностей в использовании железо-ионных систем была нестабильность активных веществ, которые со временем разрушались или проникали через мембраны, снижая эффективность работы. Ученые решили эту задачу, изменив молекулярную структуру отрицательного электролита.

В ходе экспериментов было протестировано 11 вариантов соединений, из которых наиболее стабильным оказался комплекс [Fe(HPF)BHS]⁴⁻. Его объемная структура создает защитный барьер вокруг ионов железа, предотвращая нежелательные химические реакции и просачивание материалов через мембрану.

Результаты испытаний

Согласно данным, опубликованным в журнале Advanced Energy Materials, тестирование показало впечатляющие характеристики системы:

• Более 6000 циклов заряда-разряда без снижения емкости, что при ежедневном использовании эквивалентно 16 годам службы.
• Средний кулоновский КПД (отношение полученного заряда к затраченному) достиг 99,4%.
• При высокой электрической нагрузке плотность мощности составила 392,1 мВт/см², а энергоэффективность удержалась на уровне 78,5%.

Преимущества перед литий-ионными аналогами

Железо является одним из самых распространенных металлов на планете и обходится более чем в 80 раз дешевле лития, что открывает широкие возможности для создания масштабных хранилищ энергии для возобновляемых источников, таких как ветряные и солнечные электростанции.

Смотрите также:

Миннесота первой в США запретила приложения для создания ИИ-порнографии http://domkrat.org/minnesota-pervoy-v-ssha-zapretila-prilozheniya-dlya-sozdaniya-ii-pornografii/.

Интересное по теме: Samsung Galaxy Book4 Edge подешевел до 379 фунтов

Советы в статье "Лучшие портативные мониторы для MacBook" здесь.

Дополнительным преимуществом является безопасность. В отличие от литий-ионных аккумуляторов, содержащих воспламеняющиеся жидкости, в новых проточных батареях используется электролит на водной основе. Это полностью исключает риск теплового разгона, который часто становится причиной возгораний или взрывов традиционных батарей.

Несмотря на успех лабораторных испытаний, эксперты подчеркивают, что дальнейшая судьба технологии зависит от результатов эксплуатации в реальных условиях энергосетей. Стабильная работа вне контролируемой среды станет определяющим этапом для коммерческого внедрения разработки.