Созданы долговечные цинк-ионные батареи

Высокопроизводительная версия цинково-ионной батареи позволит аккумулировать энергию дешевле, безопаснее и экологичнее литий-ионных батарей.

Батареи на основе раствора ионов цинка стоят недорого, экологичны и обладают высокой ёмкостью. В то же время они быстро разряжаются и практически не перезаряжаемы. В новом исследовании эти проблемы удалось обойти.

Электролит на водной основе повреждал анод и растворял катод, поэтому цинково-ионные батареи быстро деградировали во время использования. Группа учёных из научно-технологического университета имени короля Абдаллы придумала, как повысить стабильность аккумулятора при многократных циклах зарядки и разрядки.

Команда разработала водный электролит с очень высокой концентрацией соли. Чем больше молекул воды связано с ионами соли, тем меньше свободных молекул воды, которые могли бы повредить катод и анод.

Правда, соли цинка растворяются в воде не полностью. Для получения высококонцентрированного электролита команда использовала натрий — получив смесь перхлората цинка и перхлората натрия. Было обнаружено, что такая комбинация даёт очень высокую растворимость для подавления активности воды, не снижая при этом ключевых характеристик ионно-цинковых батарей — например, их высокую ионную проводимость и экологичность.

Изменили не только электролит, но и материал катода — катод сделали на основе нановолокна. Благодаря этому выросла диффузия ионов, что обеспечило более быструю зарядку цинк-ионных аккумуляторов. При тестировании исследователи почти не увидели падения ёмкости батареи за 2 000 циклов зарядки.

Пока что такие аккумуляторы сравнительно крупные и тяжёлые, что в целом не мешает использовать их как стационарный источник энергии — это повышает вероятность развёртывания технологий перезаряжаемых аккумуляторов, альтернативных литий-ионным.

Компании, производства — последние новости

Саудовская Аравия — последние эко-новости