Литиево-йонните батерии събират огромно количество енергия в малки размери. Те захранват смартфони, лаптопи, игрови контролери и електрически четки за зъби. Проблемът е, че литиево-йонните батерии могат да бъдат опасни. Ако дадена клетка прегрее или се повреди, това може да доведе до термичен пробив – верижна реакция, която може да предизвика пожар, експлозия или изпускане на токсични газове.
Въпреки опитите да се удължи животът на литиево-йонните батерии, тяхното изхвърляне може да се окаже проблем. Водните батерии са по-безопасна алтернатива, тъй като са изградени на базата на незапалими електролити на водна основа. Те обаче имат свои собствени проблеми, включително корозия и нежелани химични реакции, които могат да съкратят живота им.
Изследователи в Китай може би са решили тези проблеми, като са създали дълготрайна батерия, която се основава на същата химична реакция, използвана при производството на тофу.Много водни батерии използват киселинни или алкални електролити, които могат да предизвикат нежелани електрохимични реакции, като изразходване на вода и увреждане на материалите на електродите. Тези реакции съкращават живота на батерията, а електролитите могат да затруднят изхвърлянето ѝ. Китайските изследователи твърдят, че са решили този проблем, като са съчетали специално проектиран органичен полимер с неутрален електролит, за да намалят нежеланите странични реакции. Вместо да използват киселинни или алкални електролити, те са използвали неутрална смес от вода и магнезиеви или калциеви соли. Интересното е, че същите минерални соли могат да се използват за коагулиране на соевото мляко в тофу.
Китайската „водна батерия“ може да преобрази съхранението на енергия
Водните батерии с клетки на базата на магнезий и калций, включени в проучването имат потенциал да се превърнат в безопасно, евтино и дълготрайно средство за съхранение на енергия. Представете си дом със соларни панели, които изпращат електроенергия към батерия, която бихте се осмелили да свържете към дома си. Тази идея важи и в по-голям мащаб – водните батерии са подходящи за съхранение на енергия в мащаба на електроенергийната мрежа, особено на енергия от възобновяеми източници. Слънчевата и вятърната енергия са променливи източници, които изискват начин за съхранение на енергия за периодите, когато няма слънце или вятър.
Честото циклично зареждане и разреждане е това, което прави тази технология интересна. С резерв от 120 000 цикъла на „водната батерия“ може да забравите за този проблем за цели 329 години. В домовете соларните батерии могат да се зареждат през деня и да се разреждат по-късно. Ако издръжливостта на батерията се приложи към електроенергийната система на дома, тя би могла да поддържа същия дом в работно състояние в продължение на поколения. Освен това, да не забравяме и за устройствата, които постоянно зареждате и разреждате. Постоянният цикъл води до износване на литиево-йонните батерии..
Когато дойде време да се отървете от вашата водна батерия, рециклирането е един от вариантите, тъй като тя съдържа материали от електроди и електролити, които могат да бъдат възстановени. Разбира се, след като е захранвала вашия iPod Shuffle в продължение на 300 години, според изследователите бихте могли просто да изхвърлите батерията в боклука, без това да има значителни екологични последствия.