Сегодня 06 ноября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные создали лучший на сегодня протонный аккумулятор — он дешёвый, безопасный, долговечный и не боится мороза

Лишённый электрона атом водорода превращается в протон — ион или частицу с положительным зарядом. Это самая лёгкая и самая подвижная положительно заряженная частица во Вселенной, на основе которой можно создать более ёмкий и мощный аккумулятор, чем литий-ионный. Поэтому перед учёными стоит задача разработать лучшие электроды — аноды и катоды — для протонных аккумуляторов, чтобы постепенно отказаться от использования редкого, пожароопасного и дорогого лития.

 Источник изображения: UNSW Chemistry

Источник изображения: UNSW Chemistry

Исследователи из Австралии, представляющие кафедру химии Университета Нового Южного Уэльса (UNSW Chemistry) и Австралийскую организацию ядерной науки и технологии (ANSTO), успешно разработали и испытали органический материал, способный накапливать протоны, и использовали его для создания в лаборатории перезаряжаемой протонной батареи.

Как отмечают учёные, в современном мире отсутствуют аноды и катоды с подходящими характеристиками для использования в протонных аккумуляторах. Для своей разработки они взяли за основу соединение тетрахлорбензохинон (TCBQ), включающее четыре группы хлора. Это соединение состоит из лёгких молекул, но обладает посредственным диапазоном окислительно-восстановительного потенциала. Для аккумулятора же окислительно-восстановительный потенциал анода должен быть как можно более отрицательным, чтобы усилить отдачу электронов, а катода — как можно более положительным. Таким образом, чистый TCBQ не подходил, и его структуру пришлось модифицировать.

В ходе экспериментов учёные заменили четыре группы хлора на четыре аминогруппы, превратив TCBQ в молекулу тетрааминобензохинона (TABQ). Добавление аминогрупп значительно улучшило способность анода накапливать протоны и снизило диапазон его окислительно-восстановительного потенциала. Сегодня синтез TABQ остаётся дорогостоящим, но благодаря использованию большого количества лёгких элементов экономическая эффективность разработки в будущем станет оправданной.

«Мы создали новый низкомолекулярный материал большой ёмкости для хранения протонов, — утверждают авторы исследования. — Используя этот материал, мы успешно разработали полностью органическую протонную батарею, которая эффективна как при комнатной температуре, так и при минусовых температурах».

Прототип протонного аккумулятора выдержал 3500 циклов полной зарядки с последующим полным разрядом ёмкости. Он также продемонстрировал высокую ёмкость и стабильную производительность в холодных условиях, что делает его перспективным решением для хранения возобновляемой энергии.

«Электролит в литий-ионном аккумуляторе состоит из соли лития и растворителя, который легко воспламеняется и вызывает серьёзные опасения, — пишут авторы. — В нашем случае оба электрода изготовлены из органических молекул, а между ними находится водный раствор, что делает нашу батарею лёгкой, безопасной и доступной».

Наконец, новый материал решает проблему безопасной транспортировки водорода. Молекулярный водород химически активен, тогда как в виде ионов он находится в стабильной форме. Насыщенный протонами материал можно безопасно транспортировать в нужное место, не опасаясь утечек водорода.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Бывший босс PlayStation объяснил, почему спустя 11 лет Sony так и не выпустила ни ремейк, ни сиквел Bloodborne 2 ч.
IPO на $1,5 трлн под угрозой: потенциальных инвесторов Anthropic напугал обвал акций IT-компаний 3 ч.
Paint оказался дырявым: уязвимость позволяет удалённо взламывать Windows 11 — Microsoft выпустила патч, но он не приходит 3 ч.
Кибератака полностью уничтожила облачную инфраструктуру Beget — хостинг-провайдер восстанавливает её с нуля 3 ч.
«Я капитан Шепард, и это моё любимое видео на Цитадели»: авторы The Expanse: Osiris Reborn порадовали фанатов Mass Effect новой озвучкой главного героя 4 ч.
Еврокомиссия обвинила TikTok в затягивании пользователей в «кроличью нору» вредных видео 4 ч.
Битва игр года, новые номинации и возвращение старых: Valve раскрыла первые подробности The Steam Awards 2026 5 ч.
Следующей целью Суверенного фонда Саудовской Аравии после Electronic Arts стала Unity — переговоры уже начались 7 ч.
Anthropic выяснила, насколько ИИ ускорит научные исследования: в перспективе — до 15 раз 9 ч.
В OpenSSH устранили баг SSHole, позволяющий обойти аутентификацию 10 ч.
В Китае заработало крупнейшее в мире хранилище энергии на сжиженном воздухе 7 мин.
Apple насчитала 100 тыс. приложений, оптимизированных для iPhone Duo — многие из них всё ещё работают некорректно 11 мин.
AMD вслед за Nvidia отвернулась от геймеров: Лиза Су назвала дата-центры главным приоритетом компании 17 мин.
Китайцы придумали фанерный нос для ракеты — он дешевле композитного и не вредит атмосфере 3 ч.
Маск объявил о сворачивании производства Cybertruck: футуристический пикап не оправдал надежд Tesla 3 ч.
Электрический суперкар BYD разогнался до 503 км/ч — это мировой рекорд для серийных авто 4 ч.
TSMC может потеснить Samsung и SK hynix на рынке памяти — Nvidia подталкивает её к выпуску 3D DRAM 4 ч.
Преступники угнали шесть паллет с чипами Nvidia на сумму $11,4 млн и увезли их куда-то в продуктовом грузовике 5 ч.
Tesla замахнулась на 80-кратный прирост мощности ИИ-чипов и переименовала их в ускорители суперинтеллекта 5 ч.
Заменитель iPhone mini на Android: представлен компактный смартфон Enough Phone со съёмной батареей 6 ч.