Представиха евтина, надеждна и ефективна цинк-йонна батерия
Мобилната електроника става все по-разпространена, а най-разпространените литиево-йонни акумулатори не престават да са скъпи и запалими. Алтернатива на литиево-йонната батерия би могла да бъде цинково-металната батерия с електролит на водна основа, която е по-евтина, по-ефективна, незапалима и с по-дълъг експлоатационен живот.
Проблемът при цинково-металните акумулатори е, че високото напрежение води до формиране на газообразен водород от водата в електролита на един от електродите. Когато това се случи, размерът на течния електролит понижава и продуктивността на батерията се намалява. Освен това тази реакция провокира прекалено налягане, което е рисково за устройството. Съществува и различен проблем – образуването на рискови дендрити от цинк по време на зареждането, които могат да провокират късо съединяване и да изкарат батерията от строя.
Едно от решенията, препоръчани от някои проучвателен екипи, е течният електролит да се насити със сол, за оптимално понижаване на наличието на вода. Това обаче доста забавя процесите на зареждане и разреждане. Освен това солите постоянно съдържат флуорид, който е отровен и нездравословен за околната среда, написа Science Daily.
Проф. Мария Лукацка от Федералния софтуерен институт в Цюрих управлява екип от учени от Швейцария и Съединени американски щати, които систематично търсят идеалната централизация на сол за водните цинково-йонни акумулатори. Чрез опити и компютърни симулации те откриват, че оптималното количество сол не е най-високото, както се смяташе до момента, а относително ниско: пет до 10 молекули вода на един позитивно зареден йон на солта.
Освен това учените не употребяват каквито и да било нездравословни за природата соли в батерията, а употребяват соли на оцетната киселина, ацетати.
„ Идеалната централизация на ацетатите ни даде опция да сведем до най-малко изчерпването на електролитите и да предотвратим появяването на цинкови дендрити не по-лошо, в сравнение с други учени са правили преди този момент, като са употребявали висока централизация на токсични соли “, споделя Дарио Гомес Васкес, водещ откривател. „ Нещо повече, нашият метод дава опция за доста по-бързо зареждане и разреждане на батерията.
Засега учените тестват батерията единствено в лабораторни условия. Следващата стъпка ще бъдат полеви проби в по-голям мащаб.
