Опубликовано: 26.02.2019
Химики из университета Ватерлоо разработали долговечный цинк-ионный аккумулятор, который вдвое дешевле современных литий-ионных батарей.
Благодаря дешевизне и другим привлекательным характеристикам новинка способна сократить зависимость сообществ от традиционных сетей для хранения энергии, и упростить переход на возобновимую солнечную и ветряную энергию.
Профессор Линда Нацар с коллегами опубликовали соответствующий материал в издании Nature Energy.
В батарее используются безопасные, негорючие, нетоксичные материалы, а также соль на водной основе с нейтральным pH.
Она состоит из:
электролита на водной основе, анода из оксида ванадия, недорогого цинкового катода.Батарея генерирует электричество в ходе обратимого процесса — интеркаляции, в ходе которой цинковые анионы окисляются с цинкового катода, перемещаются по электролиту и внедряются меж нанолистов оксида ванадия в аноде. Далее поток электронов перемещается во внешнюю микросхему.
Обратный процесс наблюдается при зарядке.
Рабочий прототип ячейки отвечает 4 важным критериям:
высокая обратимость, высокая скорость, большая емкость, отсутствие дендритных осадков цинка.Свыше 1000 циклов закрядки-разрядки пройдет, прежде чем емкость снизится до 80%. Ожидаемая энергоплотность — 450 ватт на литр.
Литий-ионные батареи, к слову, тоже управляются интеркаляцией ионов лития, но электролит в них дорогой и горючий.
— Наши батареи относительно недорогие и совершенно безопасные, заявила Нацар . — Они полностью соответствуют потребностям рынка в возобновимой энергии.