Цинк и бром обошли литий: ученые КНР раскрыли секрет новых аккумуляторов

В то время как мировая наука активно изучает и совершенствует литий-ионные и натриевые аккумуляторы, китайские учёные делают ставку на цинк-бромные проточные батареи, которые они называют «тяжёлой артиллерией» для энергетических систем. Под руководством профессора Ли Сяньфэна из Даляньского института химической физики Китайской академии наук команда исследователей разработала систему, значительно повышающую ресурс и безопасность аккумуляторов за счёт изменения химического состава электролита.

Традиционные цинк-бромные батареи сталкиваются с проблемой накопления элементарного брома при зарядке, что приводит к повреждению электродов, мембран и трубопроводов. Для решения этой проблемы китайские учёные ввели аминных соединений в электролит. Эти соединения химически связывают бром, превращая его в бромированные амины, что снижает концентрацию свободного брома и уменьшает коррозионную агрессивность жидкости.

Использование стандартной нефторированной ионообменной мембраны позволило снизить затраты на систему без ущерба для её надёжности. На экспериментальной установке мощностью 5 кВт батарея успешно прошла более 700 циклов работы при плотности тока 40 мА/см² и эффективности свыше 78%. Многоцикловые испытания показали, что ключевые компоненты не подверглись коррозии.

Эта разработка делает цинк-бромные проточные батареи перспективным решением для хранения энергии в энергетических системах, особенно в условиях, где требуется большой объём хранения и высокая пожаробезопасность. Это даёт китайским аккумуляторам конкурентное преимущество перед литий-ионными аналогами, которые могут быть экономически невыгодными или представлять определённые риски в некоторых ситуациях.