چینی‌ها با «آب» باتری ساختند
دانشمندان چینی می‌گویند باتری آبی آن‌ها تقریباً دو برابر ظرفیت انرژی نسبت به باتری‌های لیتیومی ارائه می‌دهد. این باتری‌های آبی از آب به‌عنوان حلال برای الکترولیت‌ها استفاده می‌کنند که ایمنی آن‌ها را افزایش می‌دهد.
به گزارش ایسنا، پژوهشگران در چین یک باتری مبتنی‌بر آب ساخته‌اند که ادعا می‌شود نسبت به باتری‌های لیتیومی که بسیار قابل اشتعال هستند، بسیار ایمن‌تر و کم‌مصرف‌تر است.
جالب اینجاست که محققان می‌گویند این باتری‌های جدید دو برابر بیشتر از باتری‌های سنتی لیتیوم یونی چگالی انرژی خواهند داشت که پتانسیل ایجاد تحول در صنعت خودروهای الکتریکی را دارد.
علاوه‌بر ‌این، باتری‌های آبی از آب به‌عنوان حلال برای الکترولیت‌ها استفاده می‌کنند که ایمنی آن‌ها را افزایش می‌دهد.
باتری‌های لیتیوم یونی غیر آبی سنتی، چگالی انرژی بالایی دارند، اما ایمنی آن‌ها به‌دلیل وجود الکترولیت‌های آلی قابل اشتعال که به باتری اجازه شارژ و تخلیه شارژ را می‌دهد، پایین است.
با‌این‌حال، باتری‌های آبی به‌دلیل حلالیت محدود الکترولیت و ولتاژ پایین باتری، عموماً چگالی انرژی کمتری دارند.
اکنون پژوهشگران در چین یک باتری آبی با چگالی بالا 
بر‌اساس انتقال چند الکترونی هالوژن ساخته‌اند.
یک گروه تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور لی پیانفنگ (LI Xianfeng) از مؤسسه فیزیک شیمی دالیان (DICP) تحت نظر آکادمی علوم چین (CAS) با همکاری گروه پروفسور فو کیانگ (FU Qiang) از DICP، یک کاتد انتقال چند الکترونی را بر پایه برم و ید ساختند.
بر‌اساس مطالعه جدیدی که در مجله Nature Energy منتشر شده است، این کاتد در آزمایش‌ها به ظرفیت ویژه بیش‌از ۸۴۰ آمپرساعت بر لیتر (Ah/L) و چگالی انرژی تا ۱۲۰۰ وات‌ساعت بر لیتر (Wh/L) دست‌یافته است.
استفاده پژوهشگران از محلول مخلوط هالوژن
پژوهشگران برای بهبود چگالی انرژی باتری‌های آبی از محلول مخلوط هالوژن یون‌های یدید(I-) و یون‌های برمید(Br-) به‌عنوان الکترولیت استفاده کردند. آن‌ها یک واکنش انتقال چند الکترونی را توسعه دادند و یون‌های یدید را به عنصر ید(I۲) و سپس به یدات (IO۳-) منتقل کردند.
محققان می‌گویند I- در طول فرآیند شارژ در سمت مثبت به IO۳- اکسید شد و H+ تولید شده به‌شکل یک الکترولیت پشتیبان به‌سمت منفی هدایت شد. در طی فرآیند تخلیه، H+ از سمت مثبت انجام شد و IO۳- به I- کاهش یافت.
فرایند کار این باتری
کاتد انتقال چند الکترونی توسعه یافته دارای ظرفیت مشخص Ah/L ۸۴۰ بود. محققان با ترکیب کاتد با یک صفحه فلزی برای تشکیل یک باتری کامل به چگالی انرژی تا Wh/L ۱۲۰۰ بر اساس کاتولیت توسعه‌یافته دست یافتند.
به گفته محققان، Br- اضافه شده به الکترولیت می‌تواند برمید ید قطبی (IBr) را در طول فرآیند شارژ تولید کند که واکنش با آب (H۲O) را برای تشکیل IO۳- تسهیل می‌کند.
در طول تخلیه شارژ نیز IO۳- توانست Br- را به Br۲ اکسید کند و در واکنش الکتروشیمیایی برای تحقق تخلیه برگشت‌پذیر و سریع IO۳- شرکت کرد. بنابراین واسطه برمید تشکیل شده در طول فرآیند شارژ و تخلیه، فرآیند واکنش را بهینه کرد و به‌طور مؤثر جنبش و برگشت‌پذیری واکنش الکتروشیمیایی را بهبود بخشید.
چرخه عمر این باتری‌ها را می‌توان تا ۱۰۰۰ چرخه افزایش داد
طبق این مطالعه، هنگامی که پژوهشگران الکترولیت خود را با یک آند وانادیوم آزمایش کردند، دریافتند که چرخه عمر باتری‌ها می‌تواند تا ۱۰۰۰ چرخه افزایش یابد که پایداری قابل توجهی را نشان می‌دهد.
دانشمندان همچنین اشاره کردند که چگالی انرژی باتری‌های آن‌ها حتی از برخی مواد الکترود جامد فراتر رفته و می‌تواند از نظر هزینه با باتری‌های لیتیومی سنتی قابل مقایسه باشد.
آن‌ها ادعا کردند که کارشان نشان می‌دهد که باتری‌های آبی با چگالی انرژی بالا قابل توسعه هستند و این یک گزینه توسعه‌پذیر برای ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس شبکه و حتی وسایل نقلیه الکتریکی است.
پروفسور لی گفت: این مطالعه ایده جدیدی را برای طراحی باتری‌های آبی با چگالی بالا ارائه می‌دهد و می‌تواند کاربرد باتری‌های آبی را گسترش دهد.