Диджитал Цинк-воздушный аккумулятор заменит литиевые батареи и стоить будет в разы дешевле (видео)
Новая батарея, созданная учеными из Университета Монаш в Мельбурне, в ходе тестов выдержала 3570 зарядок в течение 74 дней, непрерывно работая.
Related video
Исследователи заменили в аккумуляторе дорогостоящие платиновые катализаторы на углеродные листы, легированные кобальтом. Это обеспечило устройству большую мощность, длительный срок службы и снизило его стоимость, пишет Chemical Engineering Journal.
Оказалось, что углеродный катализатор намного лучше справляется с задачей, чем стандартные коммерческие катализаторы из дорогостоящих металлов, таких как платина и рутений. Катализатор нового типа состоит из атомов кобальта и железа, крепящихся к углеродному каркасу. Благодаря такому решению цинк-воздушные аккумуляторы намного улучшили свои характеристики.
Потенциал цинк-воздушных батарей
Цинк-воздушные аккумуляторы (ZAB) — это металловоздушные электрохимические элементы, работающие за счет окисления цинка кислородом воздуха. Они состоят из металлического цинкового анода, соединенного с кислородом через воздушный анод.
Такие батареи отличаются высокой плотностью энергии, низкой стоимостью и экологичностью благодаря применению цинка, а не лития, добыча которого очень вредит окружающей среде. Это перспективное решение для техники, требующей высокой емкости энергии, например, для портативной электроники, электрокаров и накопителей возобновляемой энергии.
ZAB не перезаряжают, но ученые работают над созданием перезаряжаемых аккумуляторов для использования в электромобилях и крупных системах накопления энергии.
Практическое применение таких устройств ограничивается невысокой выходной мощностью и низкой стабильностью заряда-разряда. Чтобы решить эти проблемы, сотрудники Университета Монаша использовали термическую обработку для превращения трехмерного материала в углеродные листы и добавили атомы кобальта. В результате была получена батарея, которая проработала 74 дня и выдержала 3570 циклов заряда-разряда с использованием кобальта и железа в качестве катодных материалов.
Аккумулятор ZAB нового типа имеет следующие характеристики:
- плотность мощности 229,6 мВт/см²,
- плотность энергии 997 Вт*ч/кг.
Цинково-воздушные батареи сегодня используются в небольших устройствах, таких как слуховые аппараты. Однако инженеры считают, что новая разработка открывает путь к перезаряжаемой и мощной технике.
Ранее мы писали о том, как простой пластик сделал батареи "неубиваемыми". Ученые создали новый твердотельный аккумулятор на основе натрия, который не горит, работает более 5000 часов и сохраняет 91% емкости после 1000 циклов перезарядки. Эта технология может стать безопасной и дешевой альтернативой литий-ионным батареям.
