Фторидные шаттловые батареи считаются одним из возможных преемников литий-ионных аккумуляторов благодаря высокой теоретической энергетической плотности и использованию недорогих и широко распространённых материалов. В отличие от традиционных батарей, они работают за счёт переноса ионов фтора между электродами во время зарядки и разрядки.
Однако практическому применению технологии долгое время мешала сложность реакции фторирования — процесса возврата ионов фтора в электрод при зарядке. Эта реакция часто сопровождается побочными процессами, ухудшающими характеристики аккумулятора и сокращающими срок его службы.
Для решения проблемы исследователи предложили использовать в составе электролита тетрафтороборат калия (KBF4). Учёные предположили, что это соединение сможет не только повысить растворимость фторсодержащих солей, но и стабилизировать поведение ионов фтора на границе раздела между электродом и электролитом.
Эксперименты подтвердили гипотезу. Добавление KBF4 значительно изменило состояние фторидных ионов в растворе и улучшило растворимость солей фтора, что позволило добиться более стабильного протекания электрохимических процессов.
Испытания на висмутовых электродах показали устойчивые и обратимые циклы фторирования и дефторирования, а также высокую электрохимическую стабильность нового электролита. При этом потенциал реакции фторирования оказался заметно ниже, чем у ранее предложенных решений на основе органических добавок.
По мнению авторов работы, использование дешёвого и химически стабильного тетрафторобората калия открывает простой и масштабируемый путь к созданию эффективных фторидных шаттловых аккумуляторов нового поколения.
Если дальнейшие исследования подтвердят результаты, технология может стать основой для появления более дешёвых и энергоёмких систем хранения энергии, способных составить конкуренцию современным литий-ионным батареям.
Если вам понравился материал, кликните значок — вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал —не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
