«Дышащие» аккумуляторы вырабатывают электричество из солнечного света

26.10.2014

Одной из неизменных составляющих любого солнечного энергетического устройства является фотогальванический элемент. Именно он отвечает за преобразование солнечного света в электроэнергию. Вторым не менее важным компонентом таких устройств является накопительный элемент.

В виду своей структуры, солнечные батареи дают пользователям не все 100% переработанной энергии, а лишь 80-82%. Получается, что около 20-ти процентов преобразованного света просто рассеивается и не приносит пользы.

Объединить необъединимое 

Выход из этой ситуации нашли исследователи университета Огайо. Они предложили объединить солнечные батареи и накопительные аккумуляторы. В таком устройстве солнечная энергия будет преобразовываться не в электричество, а в химическую энергию ионов электролита.

Выделяется кислород

Профессором химии Иингом Ву была разработана концепция такого элемента питания, в основу которого легла сетка. Ее образуют титановые нанопроводники с напылением частиц диоксида титана  и шагом в 200 микрометров.

При поглощении солнечного света, происходит разрыв молекул пероксида лития за счет взаимодействия с фотонами. Таким образом, электролит распадается на ионы лития и кислорода. После этого молекулы кислорода свободно рассеиваются, а литий с электрическим зарядом накапливается в аккумуляторе.

Обратное явление: поглощение кислорода

Когда батарея отдает накопленный заряд, она выполняет своеобразное действие, напоминающее дыхание. Она поглощает кислород, что опять приводит к образованию пероксида лития. 
Тестовые испытания этого дышащего накопителя энергии дали хорошие результаты.

Численность циклов заряда/разряда таких аккумуляторов совпадает с характеристиками современных аккумуляторов литий-ионного типа. Это делает их конкурентоспособными с самыми востребованными аккумуляторами, учитывая способ их подзарядки.