Химики из Гарвардского университета во главе с Майклом Азизом (Michael J. Aziz) и Роем Гордоном (Roy G. Gordon) создали аккумулятор на основе аллоксазина – органического вещества, которое служит химическим предшественником рибофлавина, известного как витамин B2.
Устройство относится к появившемуся относительно недавно типу батарей – так называемым проточным аккумуляторам (flow battery). Если в давно знакомых свинцово-кислотных и литий-ионных аккумуляторах электрический заряд накапливается на твердом аноде, а при разрядке электроны перемещаются к катоду, то в проточных аккумуляторах электрические реакция происходят в двух резервуарах, разделенных полупроницаемой мембраной. Электролит в одном резервуаре окружает анод, а другом – катод. Мембрана позволяет электронам перемещаться между этими двумя резервуарами. Емкость проточного аккумулятора определяется объемом резервуаров, а выходная мощность – площадью мембраны. Проточные аккумуляторы позволяют хранить очень большие запасы энергии, ведь достаточно легко построить резервуары большого размера.
Наиболее разработанный на данный момент тип проточных аккумуляторов основан на использовании в электролите ионов ванадия и некоторых других металлов. Но ванадий довольно дорог, к тому же металлы подвержены коррозии. Поэтому сразу несколько исследовательских групп заняты созданием органических проточных аккумуляторов.
Два года группой Майкла Азиза и Роя Гордона назад была изобретена проточная батарея на основе вещества из класса хинонов, встречающегося в ревене. Теперь исследователи избрали для этой цели аллоксазин – предшественник витамина B2. Они полагают, что при производстве проточные аккумуляторы на аллоксазине будут дешевле тех, что основанных на металлах, так как это вещество легко синтезировать при комнатной температуре. К тому же такие аккумуляторы будут существенно менее токсичны. Исследователи планируют продолжить эксперименты с аллоксазином и другими органическими веществами, чтобы выяснить, какие из них будут наиболее эффективны в проточных аккумуляторах.
Работа опубликована в журнале Nature Energy.
