Сауд Арабиясындағы KAUST университетінің ғалымдары су негізіндегі аккумуляторлардың ұзақ жұмыс істемеуінің молекулалық себебін анықтап, оны арзан әрі қолжетімді шешімін тапты. Олар жаңа зерттеу арқылы су аккумуляторларының өнімділігі мен қызмет ету мерзімін едәуір арттыруға болатынын көрсетті. Атап айтқанда, мырыш сульфаты атты тұзды қосу аккумулятордың өмірін он есе ұзартуға мүмкіндік береді.
Су неге кедергі?
Бүгінде экологиялық қауіпсіз және арзан балама ретінде қарастырылып жүрген су аккумуляторларының басты мәселесі – олардың аноды тез тозады. Анод – батарея энергиясын өндіретін және сақтайтын негізгі элемент. Бірақ «еркін су» молекулалары анодта паразиттік химиялық реакцияларды тудырады. Бұл процестер анодты зақымдап, батареяның қызмет ету мерзімін қысқартады.
Тұз қалай көмектеседі?
Зерттеушілер мырыш сульфаты судағы еркін молекулаларды байланыстырып, олардың зиянды реакцияларға қатысуын тежейтінін анықтады. Ғалымдар мұны «су желімі» әсері деп атады. Осылайша, сульфат тұздары су молекулаларының құрылымын тұрақтандырып, батареядағы кері процестердің алдын алады.
Әмбебап шешім
Зерттеу тек мырыш анодында ғана емес, басқа да металл анодтарда тиімділігін көрсетті. Бұл сульфат тұздарын барлық су аккумуляторларына қолдануға болады деген сөз. Сонымен қатар бұл тұздар арзан, кең таралған және химиялық тұрақты. Сондықтан шешім экономикалық және ғылыми тұрғыдан тиімді.
Болашағы зор технология
Болжам бойынша, 2030 жылға қарай су аккумуляторларының нарықтық көлемі 10 миллиард доллардан асады. Олар литий батареяларына қарағанда қауіпсіз әрі экологиялық таза. Әсіресе күн және жел энергиясы сияқты жаңартылатын көздерді электр желісіне тиімді қосу үшін таптырмас шешім.