Специалисты Швейцарской Федеральной лаборатории материаловедения и технологий (Empa) нашли способ использовать воду в качестве электролита для аккумулятора.

Вода – безопасное, доступное, негорючее вещество, способное проводить ионы. Она могла бы стать безопасным электролитом, если бы не свойство сохранять химическую стабильность только при напряжении до 1,23 В. То есть, водяные ячейки выдают в 3 раза меньше мощности, чем литий-ионные аналоги на 3,7 В, что делает их неэффективным решением для электромобилей.

Рубен-Саймон Кюнель и Дэвид Ребер из лаборатории материаловедения и преобразования энергии Empa нашли потенциальный выход из ситуации. Они использовали солевой электролит, остающийся жидким, но, из-за высокой концентрированности, не содержащий «излишков» воды.

Исследователи провели эксперименты со специальной солью, натрием FSI (бис (фторсульфонил) имид натрия). Вещество хорошо растворяется в воде. Из 7 г натрия FSI и 1 г воды получается чистый солевой раствор. Все водные молекулы в нем соединены с положительно заряженными катионами

Раствор сохраняет электрохимическую стабильность при напряжении до 2,6 В. Открытие может стать ключом к недорогим, безопасным аккумуляторам.

Система уже прошла несколько циклов разрядки-зарядки в лаборатории. Однако, до этого момента ученые тестировали катоды и аноды по отдельности, в паре со стандартными электродами. Следующим шагом станет объединение элементов батареи. После этого будут проведены дополнительные циклы зарядки.

Технология описана в ACS Energy Letters.