Baterie v budoucnosti? Inovativní chemie baterií nahrazuje baterii Zinc-Air

Základem moderní chemie baterií pro zinko-vzduchovou baterii je nealkalická baterie obsahující vodní elektrolyt. Uznání: WWU – MEET (Judith Kraft)

Mezinárodní výzkumná spolupráce pro udržitelnou baterii v budoucnosti

Vysoce výkonný, ekologický, bezpečný a stejně nákladově efektivní: zinko-vzduchová baterie je v budoucnu atraktivní technologií pro úsporu energie.

Dosud konvenční baterie typu zinek-vzduch bojovaly s vysokou úrovní chemické nestability, parazitickými reakcemi založenými na použití alkalických elektrolytů, které vedly k nevratným elektrochemickým látkám. V souladu s novým, nealkalickým vodným elektrolytem, ​​mezinárodní výzkumná skupina vedená vědcem Dr. Wei Sun z MEET Battery Research Center na univerzitě v Muensteru vyvinul novou chemii baterií pro zinko-vzduchové baterie, která překonala předchozí technické překážky.

Vědecký tým publikoval v časopise podrobné výsledky svého výzkumného projektu, který zahrnoval výzkumníky ze Šanghajské univerzity Fudan, Univerzity vědy a technologie Wuhan, University of Maryland a US Army Research Laboratory. Věda.

Hlavní parametry zinko-vzduchové baterie jsou optimalizovány

„Náš inovativní, nealkalický elektrolyt nese dříve neznámou chemii peroxidu zinečnatého (ZnO2) / O2 ve zinko-vzduchových bateriích,“ vysvětluje Dr. Wei Sun. Ve srovnání s obvyklými silnými alkalickými elektrolyty má nově vyvinutý ve vodě rozpustný elektrolyt na bázi trifluormethansulfonátové soli zinku několik rozhodujících výhod: zinková anoda se používá efektivněji s vyšší účinností chemická stabilita a elektrochemická modifikace. Takto postavené plně zinko-vzduchové baterie vydrží dlouhou dobu v 320 cyklech a 1600 hodinách pod větrnou turbínou.

Mechanismus této chemické baterie ZnO2 / O2 a role hydrofobního trifluormethansulfonátového aniontu jsou systematicky demonstrovány pomocí dobře navržených elektrochemických, analytických metod a simulovaného multiscale. Uznávaná zvýšená spotřeba energie má nyní potenciál konkurovat lithium-iontové baterii, která v současné době dominuje na trhu.

„Baterie se zinkovým vzduchem poskytují potenciální alternativní technologii baterií s výhodami, jako je šetrnost k životnímu prostředí, vysoká bezpečnost a nízké náklady,“ uvedl Sun. „Tato technologie stále potřebuje další studium a optimalizaci před praktickou aplikací.“

Reference: „Dobíjecí zinko-vzduchová baterie založená na chemii peroxidu zinečnatého“ od Wei Sun, Fei Wanga, Bao Zhanga, Mengyi Zhanga, Vereny Küpers, Xiao Ji, Claudie Theile, Petera Biekera, Kang Xu, Chunsheng Wanga a Martina Wintera , 1. ledna 2021, Věda.
DOI: 10.1126 / science.abb9554

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Znepokojující nový důkaz, že vakcíny COVID-19 jsou méně účinné než nové varianty koronaviru

Asistentka lékaře Philana Liang připravuje láhev vakcíny COVID-19 na Lékařském kampusu University of Washington. Nový výzkum na Lékařské fakultě University of Washington v...

Rad solární chlazení – solární ohřev z jednoho systému. Není nutná elektřina

Systém snížil teplotu uvnitř testovacího systému ve venkovním prostředí vystaveném přímému slunečnímu záření o více než 12 stupňů Celsia (22 stupňů Fahrenheita). Půjčka...

Odkrytý 260 milionů let starý zabiják

Živá rekonstrukce anteosaura útočícího na býložravého moschognatha. Fotografický kredit: Alex Bernardini (@SimplexPaleo) 260 milionů let starý dravec Anteosaurus, dříve považován za těžkého, pomalého a...

Fyzici částic řeší problémy, které „sledují“ více než 20 let

Obrázek ukazuje dráhu paprsku, který prochází měděným vysokofrekvenčním kvadrupólem, černým dipólovým magnetem a štěrbinovým měřicím systémem na detektoru částic. Strukturální složitost paprsku se...

Paleontologové řeší 150 let starou záhadu – a objevují novou skupinu hmyzu

Křídlo nového druhu Okanagrion hobani z fosilního naleziště McAbee v Britské Kolumbii je samoobslužným hmyzem nového podřádu Cephalozygoptera. Kredit: Copyright Zootaxa, použitý v...

Newsletter

Subscribe to stay updated.