У лабораторії Стенфорда розробили дві нові технології зі сфери енергетики - дешевий спосіб виробництва водню і надійний цинковий акумулятор. Їх відкриття описано в статті журналів Science Advances і Nature Communications. Водневе паливо вважається чистою альтернативою бензину. З минулого року виробники автомобілів в США почали продаж машин на водневому паливі, але продали всього одиниці, в основному тому, що станцій заправки мало і вони далеко один від одного. Саме водневе паливо не виділяє вуглекислий газ, а ось його виробництво не обходиться без викидів СО2 в атмосферу. Тому професор І Цуй і його колеги зайнялися фотоелектричним розщепленням води: електроди поміщаються в воду, і коли їх стосується сонячне світло, проводиться струм, який розщеплює воду на водень і кисень. Для того щоб уникнути корозії електродів, Цуй використовував ванадат вісмуту, недорогий сплав, що всмоктує сонячне світло і виробляє незначний обсяг електрики. Тому вчені звернулися до нанотехнологій і створили наноконуси поверх тонкого шару ванадату вісмуту. Обидва шару помістили на перовксітовий сонячний елемент. Пристрій при зануренні відразу початок розщеплювати воду з ефективністю 6,2%, що є теоретичним максимумом для осередків ванадату вісмуту. Друге дослідження - це новий цинковий акумулятор, який запропонували професор Цюй і його колега з Токіо Шоуго Хигаши. «Сонячні та вітряні станції повинні виробляти енергію для мережі цілу добу, навіть коли сонця або вітру немає, - говорить Цюй. - Потрібно недорога батарея та інші дешеві технології, достатні для зберігання чистої енергії для використання в разі потреби ». Так був створений новий акумулятор з електродами з недорогих цинку і нікелю. Цинкові батареї робили і раніше, але мало хто з них заряджається повторно, через крихітних волокон дендритів, що утворюються на поверхні цинку під час зарядки. Дендрити можуть рости, поки це не призводить до короткого замикання. Вчені вирішили проблему дендритів, змінивши конструкцію акумулятора.

Замість того щоб розміщувати електроди цинку і нікелю один навпроти одного, як у звичайній батареї, вони розділили їх пластиковим ізолятором і обернули краю цинкових електродів вуглецевим ізолятором. В ході випробувань вони провели 800 циклів зарядки-розрядки без короткого замикання. «Наша конструкція дуже проста і може бути використана для широкого спектра металевих акумуляторів», - повідомив Цюй.

Оригінал статті: У Стенфорді винайшли новий спосіб виробництва водню.