Безанодная цинковая батарея — следующий шаг для мировой энергетики

Новый способ хранения энергии, предложенный энтузиастами, предлагает более безопасную и недорогую альтернативу используемым аккумуляторам.

Безанодная цинковая батарея — следующий шаг для мировой энергетики

Возобновляемые источники энергии, такие как энергия ветра и солнца, могут помочь уменьшить зависимость мира от ископаемых видов топлива. Но сначала энергетическим компаниям нужен безопасный и экономичный способ хранения энергии для дальнейшего использования. Массивные литий-ионные батареи могут справиться с этой задачей, но они страдают от проблем с безопасностью и ограниченной доступности лития. Теперь исследователи, сообщающие в журнале ACS'Nano Letters, создали прототип безанодной батареи на основе цинка, в которой используются недорогие, естественно доступные материалы.

Водные батареи на основе цинка ранее исследовались для хранения энергии в масштабе сети из-за их безопасности и высокой плотности энергии. Кроме того, материалов, из которых они изготовлены, очень много. Однако для разработанных до сих пор аккумуляторных цинковых батарей требовались толстые цинк-металлические аноды, которые содержат большой избыток цинка, что увеличивает стоимость. Кроме того, аноды склонны к образованию дендритов — кристаллических выступов металлического цинка, которые осаждаются на аноде во время зарядки — что может вызвать короткое замыкание аккумулятора. Юнпей Чжу, И Цуй и Хусам Альшариф задались вопросом, действительно ли нужен цинковый анод. Вдохновленные предыдущими исследованиями "безанодных" литиевых и натрий-металлических батарей, исследователи решили создать батарею, в которой богатый цинком катод является единственным источником цинкования на медном токосъемнике.

Безанодная цинковая батарея — следующий шаг для мировой энергетики

Источник: Nano Letters

Безанодная батарея Zn – MnO2.

В своей батарее исследователи использовали катод из диоксида марганца, который они предварительно интеркалировали ионами цинка, водный раствор электролита трифторметансульфоната цинка и токосъемник из медной фольги. Во время зарядки металлический цинк наносится на медную фольгу, а во время разряда металл удаляется, высвобождая электроны, питающие аккумулятор.

Чтобы предотвратить образование дендритов, исследователи покрыли медный токоприемник слоем углеродных нанодисков. Этот слой способствовал равномерному цинкованию, тем самым предотвращая образование дендритов, и увеличивал эффективность цинкования и зачистки. Батарея показала высокую эффективность, плотность энергии и стабильность, сохранив 62,8% своей емкости после 80 циклов зарядки и разрядки.

Читайте также

В России создают автономных роботов для огнеупорного производства

В России создают автономных роботов для огнеупорного производства

В Японии возник острый дефицит углекислого газа

В Японии возник острый дефицит углекислого газа

«Умный» столик для разварки кристаллов спасет электронику от брака

«Умный» столик для разварки кристаллов спасет электронику от брака

Ученые виртуально развернули и прочли свитки папируса, обугленные при извержении Везувия

Ученые виртуально развернули и прочли свитки папируса, обугленные при извержении Везувия

Российский 3D-принтер печатает керамические узлы для авиадвигателей, выдерживающие 1500 °C

Российский 3D-принтер печатает керамические узлы для авиадвигателей, выдерживающие 1500 °C

Алгоритм МГУ выявляет скрытые ошибки в данных для обучения ИИ

Алгоритм МГУ выявляет скрытые ошибки в данных для обучения ИИ

Энтузиаст собрал компьютер для апокалипсиса, работающий от огня

Энтузиаст собрал компьютер для апокалипсиса, работающий от огня

Канатная дорога между Россией и Китаем заработает в мае 2027 года

Канатная дорога между Россией и Китаем заработает в мае 2027 года

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

Радиационный жилет AstroRad для астронавтов оказался эффективнее ожиданий во время солнечных бурь

Радиационный жилет AstroRad для астронавтов оказался эффективнее ожиданий во время солнечных бурь

Ученые предложили новую версию путешествия 6-тонного камня Стоунхенджа из Шотландии

Ученые предложили новую версию путешествия 6-тонного камня Стоунхенджа из Шотландии

NASA предложило собирать гигантские космические радары с помощью роботов

NASA предложило собирать гигантские космические радары с помощью роботов

Лучшие фотографии полного солнечного затмения 2026 года со всего мира

Лучшие фотографии полного солнечного затмения 2026 года со всего мира