Як поліпшили цинкові батареї?
Дослідники з Університету Аделаїди (Австралія) використовували рідину на водній основі, щоб зробити акумулятори негорючими. Австралійські вчені розробили двосольовий електроліт для удосконалення цинкових акумуляторів на водній основі (AZB). Ці акумулятори — безпечна та екологічна альтернатива літій-іонним батареям, пише Nature Sustainability.
Що показали тести?
В AZB буде використовуватися рідина на водній основі — вода з розчиненими солями цинку як електроліт, а металевий цинк — як анод. Поки що дослідники працюють над подоланням обмежень AZB, використовуючи двосольовий електроліт (DDSE). У цьому електроліті використовуються дві різні солі цинку, що працюють спільно, що покращує експлуатаційні характеристики рідини і контролює поведінку іонів всередині акумулятора.
Один тип солі сприяє хорошій роботі акумулятора за різних температур і збільшує швидкість його заряджання, а інший тип солі допомагає захистити металевий цинк всередині пристрою, що значно збільшує термін його служби. Разом вони забезпечують дуже хорошу продуктивність. Батарея може швидко заряджатися і працювати протягом безлічі циклів у широкому діапазоні температур, з мінімальними втратами енергії під час простою.
Розділений двосольовий електроліт працює, розподіляючи спеціалізовані функції між двома різними солями цинку: перхлоратом цинку і сульфатом цинку. Перхлорат цинку залишається в основному в рідині, контролюючи рух іонів і підвищуючи морозостійкість акумулятора в умовах низьких температур. Сульфат цинку прилипає до поверхні цинку, утворюючи захисний шар, що запобігає пошкодженням і корозії.
Які перспективи цинкових акумуляторів?
Під час тестування акумулятори продемонстрували стабільність і продуктивність, зберігши 93% ємності після 900 циклів заряду-розряду. Примітно, що батареї досягли таких характеристик у надзвичайно широкому робочому діапазоні: за температур від -40°C до +40°C.
Завдяки цьому вдосконаленому електроліту цинкові акумулятори можуть використовуватися для електромобілів та інших енергоємних додатків. Дослідники планують випробувати електроліт у практичних акумуляторних системах, удосконалити його склад та інші компоненти. Кінцева мета — створити функціональний прототип акумулятора, що поєднує в собі тривалий термін служби, високу щільність енергії та низьку вартість, здатний замінити літієві аналоги.
