Австралийские ученые разработали органический материал для создания перезаряжаемой протонной батареи, способной эффективно работать даже при минусовых температурах. Основой разработки стал тетрахлорбензохинон (TCBQ), соединение с легкими молекулами, но посредственным диапазоном окислительно-восстановительного потенциала, что ограничивало его применение. Для улучшения характеристик ученые заменили хлорные группы на аминогруппы, превратив TCBQ в тетрааминобензохинон (TABQ). Это изменение усилило способность анода накапливать протоны и оптимизировало его окислительно-восстановительные свойства.
Протон, как самая легкая и подвижная положительно заряженная частица, обладает большим потенциалом для использования в аккумуляторах. Однако для их разработки нужны материалы с анодами и катодами, обладающими специфическими характеристиками. Новое соединение TABQ обеспечивает более отрицательный потенциал для анода, что улучшает отдачу электронов, и позволяет батарее функционировать в широком диапазоне температур.
Прототип протонной батареи показал стабильность в 3500 циклах полной зарядки и разрядки. Эта разработка открывает перспективы для создания устойчивых к низким температурам аккумуляторов, что особенно важно для применения в суровых климатических условиях.
#космос #наука #познавательное #технологии
