Исследователи из Института физической химии и электрохимии имени А. Н. Фрумкина РАН и Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии РАН предлагают использовать реакцию хлоратов с водородом для производства электроэнергии. Такие батарейки будут работать в космосе, глубоко под водой и в других условиях, когда кислорода вокруг недостаточно. Результаты исследования опубликованы в журнале Molecules.
В большинстве аккумуляторов используются окислительно-восстановительные реакции. В процессе работы таких устройств идет передача электронов от одних компонентов реакции другим. Традиционно в качестве окислителя выступает кислород, который легко получить из воздуха.
Блоки водородно-хлоратной батареи мощностями 2 Вт и 20 Вт (размеры: 2×2 и 9×4,5 см2). Фотография: Дмитрий Конев
Исследователи предлагают заменить его на кислородсодержащие соединения хлора, которые по активности сопоставимы с кислородом. В качестве восстановителя в этом случае можно использовать водород, для которого разработано множество технологий безопасного хранения в сжатом виде.
Сложность такого устройства заключается в том, что хлораты при нормальных условиях малоактивны, и для активации реакции требуются дорогие катализаторы. Но химикам удалось доказать, что если сначала пропустить через устройство небольшой ток, то в процессе работы такой аккумулятор будет вырабатывать другие соединения, которые активизируют реакцию и ток нарастает самостоятельно.
В процессе экспериментов ученые показали, что созданный ими прототип перерабатывает химическую энергию в электричество с эффективностью от 40 до 50%. Ученые продолжат работать над совершенствованием устройства.
