Ученые создали более экологичную замену литий-ионным аккумуляторам

Меньше пользоваться энергией, полученной от ископаемого топлива, позволят возобновляемые источники энергии, такие как ветер и солнце. Но для перехода на этот экологичный вариант компаниям нужен безопасный и рентабельный способ хранения энергии. Для решения задачи хорошо подходят массивные литий-ионные аккумуляторы. Сейчас исследователи работают над главными проблемами подобных батарей - безопасность и низкая доступность лития.

Как пишут ЭлектроВести, ученые уже создали прототип батареи на основе цинка без анода. Водные батареи на основе цинка прежде уже рассматривались как вариант, подходящий для аккумулятора – они безопасны и позволяют хранить энергию высокой плотности. Но требующиеся для их создания материалы стоят дорого.

Используя данные прежних экспериментов, связанных с безанодными литиевыми и натриевыеми металлическими батареями, ученые начали разрабатывать аккумулятор, где катод – единственный источник цинкования медного токоприемника.

В такой батарее необходим катод из диоксида марганца, предварительно интеркалированный ионами цинка. Во время процесса наполнения энергией металлический цинк покрывается медной фольгой, а для разрядки металл снимается, так высвобождаются электроны, дающие питание батареи.

Также ученым было необходимо не допустить образования дендритов, для этого они покрыли медный токосъемник слоем углеродных нанодисков. Такое решение привело к равномерному цинкованию, предотвращая образование дендритов и повышая эффективность цинкования и зачистки. Аккумулятор продемонстрировал большую эффективность, плотность энергии и стабильность: 62,8% его емкости было сохранено после 80 циклов зарядки и разрядки.