Zapotrzebowanie na ekologiczne pojazdy i lepszy sposób przechowywania energii wciąż rośnie. Dlatego też naukowcy na całym świecie pracują nad wynalezieniem nowych typów baterii, które mogą przechowywać więcej energii przy niższej masie i wymiarach, tym samym pozwalając pojazdom na dłuższą jazdę na jednym ładowaniu. Jednym z przykładów takich technologii jest bateria cynkowo-powietrzna (ZAB). Dużym wyzwaniem w przypadku ZAB jest to, że akumulator ten może być niestabilny.
Akumulator cykowo-powietrzny może być bezpieczny
W ZAB mogą wystąpić reakcje pasożytnicze lub uboczne, takie jak tworzenie dendrytów i awaria elektrody powietrznej. Wynikają one z zastosowania elektrolitów alkalicznych. Naukowcy mogli rozwiązać ten problem, opracowując nową chemię dla baterii, która wykorzystuje niealkaliczny, wodny elektrolit. Naukowcy twierdzą, że nowa chemia przezwycięża te reakcje pasożytnicze. Jak to działa? Otóż według źródeł elektrolit bezalkaliczny wykorzystuje nieznaną wcześniej odwracalną chemię nadtlenku cynku. Nowo opracowany elektrolit niealkaliczny ma wiele zalet w porównaniu z konwencjonalnymi silnymi elektrolitami alkalicznymi. Zalety te obejmują anodę cynkową, która jest stosowana bardziej efektywnie, z większą stabilnością chemiczną i odwracalnością elektrochemiczną.
Zobacz też: Zakupy, muzyka, nawigacja i gry w AppGallery – bądź zawsze na bieżąco!
Jeden z naukowców biorących udział w projekcie powiedział, że obecne baterie cynkowo-powietrzne wykorzystują powolną, czteroelektronową, tlenową reakcję redoks z powodu zaangażowania wody. Jednakże, używając soli Zn z hydrofobowym trifluorometanosulfonianem anionu, zespół był w stanie usunąć wodę z powierzchni katody powietrznej, co pozwoliło na wysoce odwracalną reakcję 2e ORR na katodzie powietrznej w rozcieńczonym, wodnym elektrolicie. Badacze twierdzą, że powstała w ten sposób pełna bateria cynkowo-powietrzna może pracować stabilnie przez 320 cykli i 1600 godzin w atmosferze. Naukowcy są przekonani, że o ile ZAB jest potencjalną alternatywną technologią bateryjną o zaletach w porównaniu z obecnymi bateriami litowo-jonowymi, o tyle technologia ta wymaga dalszych badań i optymalizacji. Jednym z pozostałych wyzwań jest system gospodarki wodnej zapewniający długotrwałą, praktyczną eksploatację, ponieważ akumulator pracuje w otwartej atmosferze umożliwiającej odparowanie elektrolitu.
Źródło: SlashGear