Электролиты применяются не только в качестве источников тока, но и в других электрохимических процессах, например, в превращении железной руды в чистый металл или сплав. Проблема в том, что электролит должен оставаться стабильным в экстремальных условиях и как можно меньше поддаваться побочным реакциям, снижающим энергетическую эффективность. Новый подход ученых из США позволит повысить производительность электролитов для металлургической промышленности.
«Благодаря этому подходу ученые смогут разработать электролиты не только для батарей электромобилей, но и для декарбонизации производства стали, цемента и различных химических веществ», — сказал Джастин Коннел из Аргоннской национальной лаборатории.
Электролиты для батарей обычно состоят из солей, растворенных в жидкости. Они обеспечивают раствор катионами и анионами. Прошлые попытки улучшить качество электролитов касались в основном изменения состава раствора, однако, по мнению ученых из команды Коннела, лучше использовать другие анионы.
Для разработки новых электролитов команда Коннела решила соединить катион с одним или несколькими разными анионами, пишет Science Daily. Когда анионы частично или полностью заменяют раствор, окружающий катион, это называется тесными ионными парами. Для того чтобы выбрать из множества вариантов наиболее подходящие ионные пары, ученые обратились к технологии машинного обучения и экспериментам с искусственным интеллектом.
Конечная цель исследователей — разработать набор принципов, которые укажут на наилучшие тесные ионные пары для электролита, отвечающего потребностям сталеплавильного производства.
«Имея перед собой эти принципы, мы рассчитываем открыть доступный, долговечный электролит, который обеспечит наибольшую эффективность процессу получения железа для стали», — сказал Коннел. Те же принципы будут применимы и для других электрохимических процессов.
