Электрокары на морской воде: Китай совершил прорыв в области разработке батарей

В Китае разработали новое поколение цинк-воздушных батарей, которые способны работать непосредственно на морской воде. Благодаря уникальному катализатору исследователи решили ключевую проблему деградации материалов и приблизили эту дешёвую химию к реальному применению.

Новый катализатор решает главную проблему

Главное препятствие для использования морской воды — агрессивные ионы хлорида, которые разрушают традиционные катализаторы. Команда из Университета Центрального Юга и Университета Цзясотун-Ливерпуль создала катализатор Cl—Fe—N4 с квадратной пирамидальной структурой. Координация железа с хлор- и серосодержащими гетероатомами защищает активные центры и одновременно удваивает скорость реакции. В результате батарея сохраняет стабильность даже в естественной морской воде.

В тестах новые элементы показывают плотность мощности 187,7 мВт/см кв. и устойчивость в течение более чем 200 часов — показатели, которые превосходят коммерческие решения на основе платины.

Универсальная технология синтеза

Учёным удалось предложить универсальный подход к созданию катализаторов с пятью координациями, оптимизируя симметрию и электронную структуру. Добавление высокоэлектроотрицательных атомов позволяет повысить электронную плотность и активность центров реакции, что делает цинк-воздух пригодным для работы в солёной воде.

Использование морской воды как электролита снижает стоимость и исключает потребление пресной воды. Это открывает путь к широкому применению: от автономных морских датчиков и подводных аппаратов до систем хранения энергии для ВИЭ в прибрежных регионах.

Упрощённое производство и готовность к промышленному выпуску

Катализатор совместим с печатными цинковыми анодами, а сами элементы можно выпускать в формате pouch. Технология адаптирована под линии по производству углеволокна, использует водно-спиртовые чернила и не требует температур выше 1000 градусов по Цельсию, что делает roll-to-roll производство вполне реалистичным.