Будущее экологически чистых источников энергии приобретает новый оттенок благодаря старому знакомому пигменту. Вместо традиционного зеленого цвета устойчивого развития впереди маячат синие тона, ведь энергия электромобилей и накопительных устройств скоро сможет поступать от компонента для окрашивания денима, пишет Tech Xplore.
Группа ученых из Университета Конкордия выяснила, что пигмент индиго, применяемый людьми столетиями для изготовления синей ткани, способен сыграть ключевую роль в разработке перспективных батарей нового поколения. Оказалось, что он может поддерживать сразу две важнейшие химические реакции внутри твердотельных аккумуляторов, обеспечивая эффективную передачу энергии и стабильность устройства даже при низких температурах. По словам руководителя проекта профессора Ся Ли, такая способность индиго уникальна.
Современные твердоэлектролитные аккумуляторы используют жидкий электролит, что снижает безопасность и ограничивает мощность устройств. Инновационный подход заключается в замене жидкостей твердым материалом, способствующим улучшению характеристик батареи. Но у органических веществ возникает проблема взаимодействия с твердыми элементами батареи: если такое взаимодействие чрезмерно интенсивно, батарея теряет свою стабильность. Именно здесь проявляется преимущество индиго. Благодаря своей уникальной структуре пигмент стимулирует накопление и выделение ионов лития, улучшая работу твердого электролита и увеличивая общую емкость батареи. Такие аккумуляторы способны эффективно функционировать даже при отрицательных температурах (-10°C), что ранее считалось сложной задачей.
По мнению первого автора исследования Цихана Юя, полученные результаты открывают большие перспективы для разработки высокоэффективных и недорогих решений в области энергоаккумуляторных технологий. Тем не менее перед внедрением инноваций в массовое производство предстоит решить ряд вопросов. Ученые планируют продолжить изучение свойств индиго и оптимизировать конструкцию аккумулятора так, чтобы сохранить высокую устойчивость и повысить энергоэффективность устройств.
Таким образом, природный пигмент индиго способен перевернуть представления о чистом и устойчивом энергоснабжении. Под знакомым сине-голубым оттенком любимых джинсов кроются перспективы создания аккумуляторов следующего поколения, сочетающих безопасность, надежность и доступность экологически чистой энергии.
Ранее российские ученые открыли новый источник тока.