Исследователи из Миланского политехнического университета создали полимерный электролит в виде полутвёрдой гелевой мембраны, которая не горит и позволяет ионам фтора (заряженным частицам) перемещаться внутри аккумулятора при обычной комнатной температуре. Работа опубликована в журнале Energy Storage Materials.

Новый материал впервые описан как мембрана для обмена ионами фтора (fluoride exchange membrane, FEM) - по аналогии с широко используемыми мембранами для обмена протонами (PEM) и анионообменными мембранами (AEM).

Главное преимущество фторид-ионных аккумуляторов - потенциально более высокая теоретическая плотность энергии. По словам профессора Луки Маганьина, речь идёт примерно о 600 ватт-часах на килограмм против 150-250 у стандартных литий-ионных батарей. "На практике это означало бы примерно вдвое больший срок службы: электромобиль мог бы проезжать вдвое больше километров", - пояснил он. Впрочем, это расчётный показатель для лабораторной разработки, а не характеристика готового продукта.

Кроме того, фтор-ионные элементы могут быть легче и безопаснее: мембрана не воспламеняется, что снижает риск пожара. Это особенно важно для систем хранения энергии, которые необходимы для сглаживания пиков выработки возобновляемых источников. "Пики производства возобновляемой энергии не совпадают с пиками потребления. Европейские страны развивают накопители, но их массовому внедрению мешают опасения по поводу пожароопасности батарей", - отметил координатор проекта Маурицио Сансотера.

Ещё один ключевой момент: в отличие от предыдущих поколений фторид-ионных батарей, которым для повышения ионной проводимости требовался нагрев до 100-150 градусов, новая мембрана работает при комнатной температуре. Это позволяет не тратить энергию на предварительный разогрев, подчеркнула профессор Джузеппина Раффаини.

Исследование носило междисциплинарный характер и объединило специалистов по химии, материаловедению, электрохимии и молекулярной динамике. Пока это лабораторный результат, и о сроках коммерческого применения не сообщается.

Источник: Tech Xplore