Теперь аккумуляторы стали более долговечными и безопасными. Они способны выдерживать высокие температуры и множество циклов зарядки. Проблемы, такие как коррозия и короткие замыкания, практически полностью решены.
Исследователи из Китая значительно продвинулись в разработке водных цинковых аккумуляторов, способных накапливать энергию от солнца и ветра. Они создали новый электролит, получивший название «мокрый песок». С его помощью аккумуляторы могут выдерживать до 1700 циклов зарядки и разрядки и эффективно функционировать при температуре до 140 °C. Эта технология делает аккумуляторы надежными и долговечными, что позволяет использовать их в крупных энергетических сетях для хранения электроэнергии.
Ранее водные цинковые батареи сталкивались с несколькими серьезными трудностями. Вода в электролите взаимодействовала с металлом, выделяя газ, анод подвергался коррозии, а катод терял свои материалы. При температуре свыше 60 °C происходили непредсказуемые реакции, в результате чего аккумуляторы разбухали и быстро выходили из строя. Еще одной проблемой было неравномерное осаждение цинка при зарядке, что приводило к образованию острых иголок, способных вызвать короткое замыкание.
Новый «мокрый песок» помогает справляться с этими проблемами. Ученые ввели в раствор специальные частицы и органические соединения, которые «сдерживают» свободную воду и делают ее менее активной. Это позволяет цинку осаждаться ровно, а побочные реакции практически исчезают, что обеспечивает стабильность батареи даже при высоких температурах.
Прототип с этим электролитом продемонстрировал впечатляющие результаты. Он прошел 1700 циклов с высокой плотностью тока, а мешочный элемент (pouch cell) уверенно выдержал более 100 циклов при 80 °C. Тепловое сканирование показало, что нагрев равномерный, батарея не перегревается и функционирует предсказуемо. Это означает, что такие устройства можно применять в крупных солнечных или ветровых электростанциях.
Фото: hi-tech.mail.ru