Нова повітряно-цинкова батарея виробляє електрику і перекис водню: навіщо

Дослідники з Індійського інституту науки (IISc) створили інноваційний акумулятор, який розв'язує проблеми в галузі енергетики, "зеленої" хімії та відновлення навколишнього середовища.

Про це пише видання interestingengineering.com.

Цинково-повітряна батарея, розроблена дослідниками, виробляє перекис водню недорогим і екологічно чистим способом.

Альтернативою для літій-іонних батарей стали акумулятори на основі цинку і повітря. Цинк є анодом, а навколишнє повітря — катодом. Коли батарея розряджається, вивільняючи накопичену енергію, кисень із навколишнього повітря відновлюється на катоді, утворюючи або воду (H2O), або перекис водню (H2O2).

Індійські вчені модернізували цинк-повітряну батарею, щоб гарантувати, що вона виробляє на катоді тільки перекис водню, а не воду. Стратегія полягає в контролі ступеня реакції відновлення кисню. Якщо не контролювати її, вона просто утворює воду.

Команда використовувала каталізатор без металу на основі вуглецю. На відміну від інших каталізаторів, цей виявився менш витратним. Однак для спрямування реакції в бік утворення H2O2 слід використовувати деякі хімічні модифікації, такі як кисневі функціональні групи, пояснили науковці.

У своєму дослідженні команда мала визначити, чи виробляється H2O2. Для цього використовували барвник.

"Утворений H2O2 далі розкладатиметься на різні радикали (такі як гідроксид і супероксид) — дуже сирі, реактивні органічні види — які зрештою зруйнують текстильний барвник", — пояснили розробники. Це можна використовувати для розщеплення токсичних барвників, присутніх у стічних водах текстильних підприємств.

Таке розщеплення має подвійний ефект. Крім розщеплення барвника, воно також допомагає підвищити ефективність виробництва H2O2. Оскільки для цього процесу потрібні тільки цинк і повітря, які є в достатку, це також робить його набагато дешевшою та екологічнішою альтернативою.

Це новий підхід, за якого для виробництва H2O2 використовується батарея, що не потребує жодних спеціальних заходів.

Раніше писали, що знайдено спосіб "воскресити" старіючі батареї і збільшити їхній термін служби. Дослідники з Інституту матеріалознавства та інженерії Нінбо і Чиказького університету розробили інноваційний підхід, що забезпечує 100-відсоткове відновлення напруги в старіючих акумуляторах.