Вчені вирішили головну проблему водних цинк-іонних батарей: чим вони кращі за літієві
Нова батарея продемонструвала надтривалий термін служби, високу щільність енергії та потужність, але для її роботи потрібне магнітне поле.
Дослідницька група Інституту фізичних наук Хефея Китайської академії наук розробила високоефективну водну цинк-іонну батарею з надтривалим терміном служби в слабкому магнітному полі, повідомляє SciTechDaily. Команді вчених вдалося подолати обмеження наявних катодних матеріалів і проблему зростання дендритів цинку.
Водні цинк-іонні батареї є недорогою і безпечною альтернативою літій-іонним батареям з високою теоретичною місткістю. Однак обмежені електрохімічні характеристики матеріалу катода і зростання дендритів цинку на аноді знижують щільність енергії та термін служби водної цинк-іонної батареї. Щоб розробити більш якісні водні цинк-іонні батареї, важливо розробити катоди з високою щільністю енергії та придушити ріст дендритів цинку.
У своєму дослідженні, яке вчені вже опублікували, вони заявляють, що змогли подолати обмеження наявних катодних матеріалів і проблему зростання дендритів цинку. Для цього дослідники використовували одностадійний гідротермальний метод з електрохімічним моделюванням дефектів на місці для створення матеріалу VS2. Матеріал мав безліч дефектів, які ефективно зменшували електростатичну взаємодію між іонами цинку та VS2.
Хоча стабільність під час циклування залишалася проблемою через зростання дендритів, команда виявила, що введення зовнішнього магнітного поля пригнічувало зростання і значно збільшувало термін служби батареї. У підсумку їхня високопродуктивна батарея Zn-VS2, що працює в умовах слабкого магнітного поля, продемонструвала наддовготривалий термін служби і високу щільність енергії та потужність. За словами команди, ця робота може мати серйозні наслідки для майбутнього технології зберігання енергії.
Раніше Фокус розповідав, що інженери запустили потужну батарею з кремнієвих "цеглин". Експериментальне сховище енергії на основі кремнію здатне накопичувати потужність в 1 МВтг і працювати до 12 годин.
А їхні колеги навчилися ефективніше переміщати іони літію. На думку дослідників, це справжній прорив у способах зберігання енергії та значний прогрес у швидкісній зарядці акумуляторів.