Безпечніші та дешевші за літій-іонні: цинк-сірчані батареї отримали на 20% більше ємності

Дослідники з Університету Кейс Вестерн Резерв у США поліпшили продуктивність технології цинк-сірчаних акумуляторів, які розглядаються як альтернатива літій-іонним. Про це йдеться у пресрелізі університету.

На сьогоднішній день літій-іонні батареї, що перезаряджаються, живлять все, від електромобілів до невеликих гаджетів. Однак нове дослідження показує, що акумулятори на основі цинку можуть бути більш стійкими та економічно ефективними.

Літій-іонні батареї використовують відносно рідкісні матеріали, а також складні й дорогі у виробництві. Своєю чергою, цинк-сірчані батареї використовують більш поширені та недорогі матеріали і мають менше проблем з екологією та безпекою. Крім того, цинк-сірчані батареї мають вищу щільність енергії, що дає змогу створювати більш компактні та довговічні конструкції.

"Це дослідження знаменує собою важливий крок уперед у розробці більш безпечних і стійких рішень для зберігання енергії. Водні цинк-сірчані батареї мають потенціал для живлення широкого спектра застосувань — від систем відновлюваної енергії до портативної електроніки", — заявив доцент кафедри машинобудування та аерокосмічної техніки Чейз Као.

У прес-релізі йдеться про те, що цинк-сірчані батареї, незважаючи на свої переваги, мали деякі проблеми, такі як корозія цинкового анода, низька провідність і зростання дендритів. Команда Чейза Као подолала ці перешкоди, запровадивши дві ключові добавки: пропіленглікольметиловий ефір і цинк-йодид.

Згадані добавки підвищили енергоємність цинк-сірчаних акумуляторів на 20%, покращили їхню провідність, стабільність і придушення зростання цинкових дендритів. Як пояснюють вчені, при з'єднанні дендритів з позитивною і негативною сторонами батареї може статися замикання і загоряння, що є серйозною проблемою для літій-іонних батарей.

"Ці добавки не тільки підвищують ефективність акумулятора, а й вирішують давні проблеми безпеки, пом'якшуючи утворення дендритів. У результаті виходить компактний акумулятор із вищою щільністю, який можна заряджати більшу кількість разів без істотної деградації", — зазначив співавтор дослідження Гуйінь Сюй.

Нагадаємо, стартап CarbonX готується до промислового виробництва нового анодного матеріалу, який може допомогти Європі знизити залежність від поставок графіту для акумуляторів з Китаю.

Зі свого боку стартап Inlyte Energy оголосив, що його залізо-натрієві хімічні елементи продемонстрували стабільне циксування в батареях комерційного розміру і готові до масштабування.