Преимущества протонных батарей в сочетании с водородными топливными элементами являются довольно экологически чистой батареей, которая может быть изготовлена без необходимости в металле. Новейшие технологии даже делают этот процесс обратимым и перезаряжаемым. В процессе зарядки протонного аккумулятора электрод Углерод объединяется с генерируемыми протонами путем разложения воды с помощью источника энергии. Протоны снова высвобождаются и возвращаются через обратимое топливо и образуют воду с кислородом в воздухе для выработки электричества. И в отличие от ископаемого топлива, углерод не сгорает в процессе или Вызывают выбросы.
Ключом к технологии является то, что в процессе зарядки протоны, образующиеся при разложении воды в обратимом топливном элементе, проходят через клеточную мембрану, а электроны, обеспечиваемые приложенным напряжением, непосредственно объединяются с материалом для хранения без образования газообразного водорода. Причина его энергоэффективности. Сопоставим с литий-ионными батареями, поскольку он позволяет избежать потери газообразного водорода и расщепления на протоны.
Ведущий исследователь профессор Джон Эндрюс отметил, что оригинальный водородный топливный элемент не только трудно перезаряжать, но все же требует использования дорогостоящих одновалентных металлов, но его технология протонных батарей сделала ключевой шаг в направлении будущего экологически чистой энергии. Протонная батарея в основном состоит из углерода и является более богатым и более дешевым сырьем, чем сплавы для хранения водорода, а также литий и другие металлы и может смягчить текущий спрос на технологию хранения энергии для редких металлов.
Мало того, что его производительность также неплохая, согласно результатам эксперимента, активная внутренняя площадь поверхности 5,5 кв. См может хранить энергетический эквивалент общей коммерческой литий-ионной батарее, и это еще не оптимизированный прототип. Джон Эндрюс сказал, что будущая работа Он будет сосредоточен на улучшении производительности батареи и плотности энергии за счет использования тонкослойных материалов на основе углеродных материалов на атомном уровне, таких как графен, и оспаривания рыночного положения литиево-ионных батарей, которые широко используются в электрических сетях и в хранилище энергии на дому.
Результаты исследования были опубликованы в Международном журнале по водородным ресурсам. Текущий прототип, установленный в лаборатории, представляет собой небольшую батарею с напряжением 1,2 В. Последняя версия будет оснащена интегрированными перезаряжаемыми устройствами. Это исследование было частично получено Австралийской военной наукой и технологической группой и Финансирование Глобального офиса исследований ВМС США.