Китайские ученые представили прорывную разработку в области накопления энергии — новый цинк-бромный проточный аккумулятор. Исследовательская группа под руководством профессора Ли Сяньфэна из Даляньского института химической физики Китайской академии наук создала инновационную систему с двухэлектронным переносом на основе брома. Эта технология кардинально меняет поведение брома внутри батареи, решая ключевую проблему таких систем — накопление коррозионно-активного элементарного брома в процессе зарядки, что приводит к деградации компонентов и сокращению срока службы.
Ученые предложили принципиально новую химическую реакцию, введя в электролит аминные соединения, которые связывают бром. В результате бром не накапливается в виде свободного и агрессивного элемента, а преобразуется в бромированные аминные соединения. Концентрация элементарного брома в электролите поддерживается на сверхнизком уровне, что резко снижает коррозионную активность системы. Это не только повышает безопасность, но и значительно продлевает жизненный цикл батареи.
Благодаря ультранизкой концентрации брома батарея смогла стабильно работать с использованием стандартной нефторированной ионообменной мембраны, что устраняет необходимость в дорогостоящих коррозионно-стойких материалах и снижает стоимость системы. В ходе испытаний на масштабированной системе мощностью пять киловатт аккумулятор продемонстрировал выдающуюся стабильность, проработав более 700 циклов при плотности тока 40 миллиампер на квадратный сантиметр. Энергетическая эффективность устройства превысила 78%. Последующий анализ ключевых компонентов — электродов, токосъемников и мембран — не выявил признаков коррозии после многоцикловой работы.
Разработка открывает путь к созданию более долговечных, безопасных и экономичных систем хранения энергии для энергосетей.
Результаты исследования были опубликованы в научном журнале Nature Energy.
Источник: New-Science.ru