Учёные разработали прототип батареи, работающей на глюкозе и витамине B2
Американские исследователи предложили революционную концепцию батарей, работающих на естественных компонентах — глюкозе и витамине B2 (рибофлавине). Их разработка способна обеспечить устойчивым и доступным способом хранение электроэнергии, открывая путь к новым экологичным технологиям.
Новая конструкция вдохновлена природным механизмом извлечения энергии организмом человека из глюкозы. Исследовательская группа внедрила молекулу рибофлавина в структуру проточного элемента батареи, где витамин играет роль проводника электронов между электродами и растворённым сахаром-глюкозой.
Ведущий автор исследования Джонг-Хва Шон подчеркнул: «Использование натуральных веществ позволяет нам вырабатывать электроэнергию из возобновляемых ресурсов».
Преимуществом предложенной системы является безопасность используемых материалов, низкая стоимость сырья и доступность основных компонентов, поскольку глюкоза распространена повсеместно в растительном мире. Это открывает перспективы широкого внедрения новых технологий хранения энергии в бытовых условиях.
Ранее существующие модели топливных элементов на основе глюкозы использовали дорогостоящие катализаторы из драгоценных металлов, имели низкую производительность и плохо масштабировались. Новая технология с применением рибофлавина избавляет от необходимости применять дорогие металлы, обеспечивая экономичную альтернативу традиционным источникам накопления энергии.
Экспериментально было проверено два варианта конструкции: первый использовал калийферроцианид, обеспечив высокую выходную мощность, сравнимую с существующими промышленными образцами на основе металла ванадия. Во втором варианте применялся кислород, что сделало систему дешевле и перспективнее для промышленного масштаба. Однако выяснилось, что свет разрушал рибофлавин, вызывая саморазряд батареи. Несмотря на это, второй вариант всё равно превзошёл предыдущие разработки по эффективности.
Авторы отмечают, что дальнейшая оптимизация конструкции и защита рибофлавина от разрушения светом позволят существенно повысить характеристики батареи и приблизят внедрение технологии к массовому применению.
Исследование в научном журнале ACS Energy Letters.