Витамин B12, или кобаламин, известен прежде всего своей ролью в обмене веществ, однако испанские химики нашли ему неожиданное техническое применение. Группа исследователей Физико-химической лаборатории FQM-204 Института химии энергетики и окружающей среды (IQUEMA) Университета Кордовы использовала молекулы витамина в качестве катализатора цинк-воздушного аккумулятора. О разработке сообщила пресс-служба университета.
При работе цинк-воздушного аккумулятора энергия выделяется за счёт электрохимических реакций с участием цинка и кислорода, поступающего из воздуха. Для эффективного протекания этих реакций требуется катализатор. В перезаряжаемом устройстве он должен работать в двух направлениях: обеспечивать восстановление кислорода при разряде и способствовать его выделению при зарядке.
Таким катализатором учёные сделали витамин B12, содержащий в своей молекуле кобальт. Главная технологическая трудность заключалась в том, что кобаламин растворим в воде, а аккумулятор использует водный электролит. Чтобы молекулы не вымывались из зоны реакции, исследователи закрепили их на одностенных углеродных нанотрубках.
Полученная конструкция продемонстрировала до 250 циклов зарядки и разрядки. Для научной группы это третий опыт применения биомолекул в аккумуляторах: ранее специалисты исследовали катализаторы на основе гемоглобина и каталазы. В новой работе впервые для разработанного ими устройства удалось добиться многократной перезарядки с использованием витамина B12.
Интерес к цинк-воздушным аккумуляторам объясняется доступностью и возможностью переработки цинка, использованием кислорода воздуха и сравнительно высокой теоретической плотностью энергии. Водные негорючие электролиты также позволяют снижать некоторые пожарные риски по сравнению с технологиями, использующими горючие органические растворители.
Исследователи рассматривают разработку как потенциальную основу для будущих систем накопления энергии, в том числе получаемой из возобновляемых источников. Пока речь идёт исключительно о лабораторном прототипе.
