Группы ученых по всему миру трудятся над разработкой все новых видов батарей для сохранения энергии. И если одни задаются вопросами повышения мощности устройств, то других больше беспокоит их экологичность и сведение к минимуму пагубное влияние на окружающую среду во время утилизации.
Широко известно, что при заполнении двух сосудов электролитами, имеющими разные заряды, и установке между ними мембраны, появится ток. Электроны двигаются между полюсами и тем самым создают электричество – этот факт по некоторым данным был известен еще несколько тысяч лет тому назад. Так что преимущественное большинство мировых светил науки в своих попытках изобрести батарею нового поколения используют именно этот давно известный принцип.
Группа ученых из Гарвардского университета попыталась подойти к вопросу введения новшеств в энергосбережении более ответственно с точки зрения защиты природы. Изобретателями был предложен новый вид органических батарей, которые по эффективности не уступают традиционным.
В научных кругах принято считать, что наилучшим выбором в вопросах материала при создании батареи будут ванадий и бром, точнее их соединения. Для использования в составе батареи эти элементы предварительно растворяют в кислотах. Следует заметить, что такой материал для аккумулятора предполагает создание дополнительных защитных элементов, так как является очень едким и вызывает коррозию. Кроме того, такие соединения обходятся достаточно дорого с финансовой точки зрения, что значительно увеличивает стоимость аккумулятора.
Еще в 2014 году в Гарвардском университете был запущен крупный проект, посвященный углубленному изучению энергосберегающих органических молекул. В научных кругах такие молекулы получили название «хиноны». Ученые проанализировали и изучили порядка 10 тысяч типов различных молекул в поисках подходящих.
На начальном этапе разработки органической батареи изобретатели заменили соединения брома на ферроцианид. Затем произошла замена кислот на щелочной раствор. Позже, путем модификации витамина В2, удалось отказаться от едких составов, на смену им пришли нейтральные водные растворы.
На сегодняшний день гордостью гарвардского проекта является искусственно созданная органическая молекула под названием «Мафусаил». Данная молекула имеет поразительные емкостные характеристики и уникальную долговечность. Таким названием молекула обязана старцу-долгожителю из Библии.
Ученые утверждают, что аккумулятор с применением инновационной молекулы имеет показатели потерь 0,001 процента в течение одного цикла зарядки. На протяжении одного дня работы батарея способна потерять не больше 0,01 процента. Молекула «Мафусаил» в батарее помещена в слабый раствор щелочи.
По предварительным данным показатели деградации аккумулятора составляют всего 3 процента в год. Конкурентоспособность новой батареи очевидна даже наряду с усовершенствованными аккумуляторами с традиционной структурой.
Ученые утверждают, что себестоимость устройства достаточно невелика. Это позволит массово ее внедрять в различные области применения.
