В настоящее время литий-ионные аккумуляторы очень сильно распространены, однако активно ведутся разработки по созданию аккумуляторов с большей плотностью энергии, более безопасных и более экологичных. Одним из таких вариантов являются воздушно-цинковые аккумуляторы.
При производстве данных батарей используются экологически чистые материалы, безопасны (отсутствуют органические растворители). В качестве основного материала используется цинк, который достаточно распространённый в земной коре и в отличии от лития намного дешевле.
Первые воздушно-цинковые аккумуляторы были еще открыты в 1868 году Лекланше, который изобрел первую ячейку, содержащую амальгамированный цинковый анод, смесь диоксида марганца и углеродного катода и электролит из хлорида аммония. С тех пор велись значительные разработки (Maiche, Walker, Wilkins и др.)по улучшению этих батарей. В настоящее время данные батарейки можно найти в слуховых аппаратах, медицинских аппаратах, дорожной сигнализации и других устройствах.
Современные разработки этих батарей направлены чтобы сделать ее перезаряжаемой из-за получения многообещающих свойств: большая плотность энергии до 1353 Вт·ч·кг, низкая стоимость менее 100 долларов и внутренняя безопасность.
Типичная воздушно-цинковая батарея состоит из пористого воздушного катода и анода из металлического цинка, разделенных щелочным электролитом. Во время разряда О 2 из воздуха проникает в пористый катод и восстанавливается на поверхности; тем временем металлический Zn-анод окисляется до растворимых ионов цинката (Zn(OH) 4 2- ). Теоретически эту реакцию можно обратить вспять, если O 2 будет выделяться на катоде и далее высвобождаться обратно в атмосферу, а на аноде будет покрываться металлическим цинком.
Интерес к перезаряжаемым Zn-воздушным батареям постоянно растет, поскольку их массовое производство возможно по низким ценам. Например, для крупномасштабного хранения энергии литий-ионные аккумуляторы не могут конкурировать с воздушно-цинковыми батареями.
В последние годы несколько компаний (например, NantEnergy в США, EDF в Европе) заявили о разработке электрически перезаряжаемых батарей, не содержащих вредных веществ, недорогих и полностью пригодных для повторного использования.
