Ученые из Австралии и Китая совместно разработали революционную нетоксичную алюминиево-радикальную батарею на водной основе. Это первое в мире изобретение такого типа, которое может иметь значительные последствия для будущего энергетической отрасли, пишет Journal of the American Chemical Society (JACS).
В настоящее время алюминий-ионные батареи (AIB) привлекают значительное внимание ученых из-за их потенциальной дешевизны и доступности. Алюминий, третий по распространенности элемент в земной коре (8,1 процента), является основным компонентом этих батарей, что делает их более экономически выгодными по сравнению с другими источниками энергии. Однако, помимо экономической выгоды, алюминий-ионные батареи также обладают высокой энергетической плотностью, что означает, что они способны хранить больше энергии в единице объема.
Одной из главных проблем, с которыми сталкиваются алюминий-ионные батареи, является медленный перенос ионов Al3+, что приводит к низкой эффективности катода. Для решения этой проблемы, исследователи используют полимеры с чередующимися донорными и акцепторными компонентами в качестве катодов. Однако, в некоторых случаях, эти полимеры могут обладать недостаточной стабильностью и низкой электропроводностью, что ограничивает их применение.
В ходе исследования поведения 2,2,6,6-тетраметилпиперидил-1-окси (TEMPO) в органических и водных электролитах, исследователи стремились доказать возможность создания безопасной и эффективной алюминиево-радикальной батареи. TEMPO — это органическое соединение, которое можно использовать в качестве анода в таких батареях.
В результате исследования было обнаружено, что диспропорционирование в органических электролитах, содержащих Al(OTf)3, может быть обратимым процессом при переходе на водную среду. Это открытие имело большое значение, поскольку позволило создать первую конструкцию алюминий-ионной батареи на водной основе, передает Лента.ру.