Создана перезаряжаемая водная батарея на основе нового полимера

Ученые из Университета Тохоку и компании Nitto Boseki Co., Ltd. успешно создали новый электродный материал, который может обеспечить разработку легко перерабатываемых водных батарей, потенциально способствуя усилиям по декарбонизации, сообщается на сайте компании.

Исследовательская группа под руководством доцента Коуки Оки из Института междисциплинарных исследований перспективных материалов Университета Тохоку преодолела давние проблемы совместимости между органическими электродными материалами и водными электролитами, введя п-дигидроксибензол в гидрофильный полиамин посредством простой реакции конденсации.

Водные батареи существуют уже несколько столетий и обладают преимуществами в плане безопасности и стоимости, но их использование в современных системах хранения энергии, таких как сетевые накопители и электромобили, было ограничено из-за проблем совместимости материалов. Органические окислительно-восстановительные полимеры, в частности, сталкивались с барьерами из-за их гидрофобной природы и проблем с переработкой.

Новый разработанный полимер сохраняет высокую совместимость с водой и функционирует как электродно-активный материал при комнатной температуре (25°C). Важно отметить, что он может разлагаться на исходные компоненты в мягких условиях при температурах ниже 100°C.

«Это исследование предоставляет стратегию проектирования для обеспечения совместимости гидрофобных окислительно-восстановительных молекул с водными системами, — сказал Ока. — Сочетая высокую емкость накопления заряда с возможностью переработки, мы можем открыть новые направления для исследований устойчивых батарей».

Прорыв предлагает два значительных преимущества: водные электролиты устраняют риск возгорания, связанный с обычными воспламеняющимися растворителями, а состав полимеров из распространенных элементов и легкое разложение могут снизить потребление ресурсов и пластиковое загрязнение.

Команда планирует оценить долговечность и другие показатели производительности для оценки потенциала материала в реальных применениях.

Исследование было опубликовано онлайн в журнале Polymer Journal 26 августа 2025 года и было отобрано для специального выпуска «Восходящие звезды в науке о полимерах 2025». Исследование проводилось при сотрудничестве между Инженерной школой и Институтом междисциплинарных исследований перспективных материалов Университета Тохоку совместно с компанией Nitto Boseki Co., Ltd.

Источник: qazaqgreen.com