Созданные в австралийском Королевском Мельбурнском тенхологическом институте протонные топливные элементы призваны составить конкуренцию популярным литий-ионным батареям.
Концепция нового топливного элемента базируется на использовании протонов – ядер атомов водорода – получаемых в результате расщепления воды.
В процессе зарядки протоны связываются с электронами и металлическими частицами на электроде, интегрированном в протонообменную мембрану топливной ячейки, образуя твердый гидрид металла. Последний служит для формирования запаса энергии.
Будучи запущенной в обратном направлении, реакция высвобождает электричество для практического использования.
Эффективность работы новых батарей повышается благодаря тому, что нет необходимости получать, хранить и восстанавливать газообразный водород. Так как в режиме зарядки требуется лишь приток воды, а в режиме разрядки – воздуха, новую систему назвали “батареей с прокачкой протонов”.
В перспективе она может оказаться даже более экономичной, чем популярные устройства на ионах лития, встречающегося в природе гораздо реже, чем водород.
Исследователи отмечают, что по энергетической эффективности, батарея с прокачкой протонов может соответствовать литий-ионной батарее, а по плотности энергии на единицу массы и объёма – превосходит её.
Предполагается, что подобные батареи будут использоваться в потребительских электронных устройствах, аккумулирующих станциях энергосетей и даже электромобилях.