Воздушно-цинковые батареи – это уникальные элементы питания, которые способны заменить собой литий-ионные АКБ, вот только у них есть существенный недостаток. По сути воздушно-цинковые батареи одноразовые, так как не способны к перезарядке. Но научной группе из Университета Мюнстера похоже удалось найти решение этой проблемы и попутно еще увеличить эффективность батареи.
Особенности воздушно-цинковых батарей
В отличии от «классических» батарей, в которых все элементы упакованы в прочный и герметичный контейнер (корпус), воздушно-цинковым батареям для работы требуется приток кислорода из окружающей среды.
Грубо говоря, такие батареи буквально «дышат» кислородом, который вступает во взаимодействие с катодом. И в результате такого взаимодействия образуются молекулы, которые проходят через пастообразный щелочной электролит и вступают в реакцию с цинковым анодом. Вот таким образом и происходит генерация электрического тока.
Но вся загвоздка заключена в том, что после такого взаимодействия с атмосферным кислородом цинковый анод расходуется в процессе окисления, и это делает батарею одноразовой (не перезаряжаемой).
Новая разработка ученых
Для того, чтобы устранить такой недостаток воздушно-цинковых батарей, ученые создали абсолютно новый тип электролита. Вместо пастообразной субстанции решено было применить более жидкий вариант, основанный на соли трифторметансульфоната цинка, что делает электролит не щелочным.
И, как утверждают разработчики, их новый электролит более химически стабильный, и что существенно важнее является обратимым, иначе говоря – стал перезаряжаемым.
По словам ведущего специалиста исследования В. Суна, созданный ими не щелочной электролит, привносит до сих пор никому неизвестный обратимый химический состав пероксида цинка (ZnO2)/O2.
После проведенных тестов воздушно-цинковая батарея с новым типом электролита показала достойные результаты. Так после 320 циклов заряд-разряд и порядка 1600 часов работы батарея оказалась полностью стабильна, что было объяснено воздействием водоотталкивающих анионов в электролите, которые защитили от воды катод.
Как признают сами ученые, их воздушно-цинковая батарея еще очень далека от полноценного коммерческого использования, но уже на этом этапе они видят отличные перспективы.
Ведь у их батареи есть такие преимущества (по сравнению с литий-ионными) как высокая экологичность производства, высокая безопасность и низкая себестоимость изделия.
Понравился материал, тогда ставим палец вверх, подписываемся и комментируем. Спасибо за ваше внимание!