Альтернатива платине: новый катализатор для аккумуляторов будущего
Изображение сгенерировано Grok
Исследователи из Университета Тохоку (Япония) совершили прорыв в области энергетики, создав инновационный катализатор на основе железа. Это решение способно кардинально улучшить характеристики цинк-воздушных аккумуляторов, делая их серьезным конкурентом литий-ионным аналогам за счет своей безопасности, ценовой доступности и экологичности материалов.
Принцип работы цинк-воздушных батарей основан на использовании кислорода из атмосферы в качестве активного компонента, что позволяет достичь высокой энергоемкости при минимизации производственных затрат. Цинк — ресурс распространенный и недорогой, что выгодно отличает его от лития.
Ранее главным препятствием для массового внедрения этой технологии была необходимость ускорения реакции восстановления кислорода. Для этого традиционно требовались дорогостоящие драгметаллы, такие как платина, что делало производство экономически нецелесообразным.
Японские ученые нашли элегантное решение, сделав ставку на оксид железа (Fe₂O₃) — стабильный и доступный материал. Однако сам по себе оксид железа недостаточно эффективен, так как склонен «отравляться» гидроксильными группами. Чтобы устранить этот дефект, команда создала уникальный гетероструктурный интерфейс, соединив оксид железа с оксидом самария (Sm₂O₃). Такая модификация позволила оптимизировать взаимодействие с молекулами и высвобождать продукты реакции без задержек, обеспечив высокую каталитическую активность и долговечность материала.
Эффективность разработки была подтверждена на практике: прототипы цинк-воздушных элементов успешно справились с питанием светодиодов и обеспечили полный цикл зарядки смартфона, продемонстрировав при этом превосходную стабильность в течение множества циклов заряда-разряда.
Профессор Хао Ли, возглавляющий исследование, подчеркивает, что данная технология применима как к классическим жидкостным аккумуляторам, так и к инновационным гибким твердотельным накопителям энергии.
При условии успешного промышленного масштабирования, эти аккумуляторы могут найти применение повсеместно: от мобильных гаджетов и носимых устройств до масштабных хранилищ для объектов альтернативной энергетики. В будущем коллектив ученых намерен адаптировать этот метод для других энергетических систем, стремясь создать более надежные и экологически чистые альтернативы существующим технологиям накопления энергии.
Источник: iXBT
Глобальный Honor Magic 9 Pro Max и его комплектацию показали вживую: камера смартфона получила технологии ARRI
Xiaomi представила массажёр с двусторонним прогревом, семью режимами и автономностью до 110 минут
Новейший Boeing 737 MAX 10 едва получил сертификацию, а ирландская Avolon уже заказала 140 таких самолетов
JetZero получила $5,3 млн на испытания самолёта-крыла на 250 пассажиров с дальностью более 9000 км
Создана «вечная» батарея без лития: водно-цинковый аккумулятор выдерживает более 93 тысяч циклов
За месяц Россия вывела с орбиты шесть спутников, прослуживших не более трех лет
Xiaomi представила умный выключатель с экраном, радаром, датчиком света и поддержкой HyperOS Connect
Oppo готовит монстра автономности: модель PNC110 с аккумулятором на 11 400 мАч прошла сертификацию