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

Lipidy na membráně mozkových buněk jsou kvůli léčbě Alzheimerovy choroby většinou přehlíženy

Byly vytvořeny vazby mezi lipidovou nerovnováhou a onemocněním, kdy změny lipidů zvyšují tvorbu amyloidových plaků, což je rys Alzheimerovy choroby. Tato nerovnováha inspirovala...

Astrofyzici jsou překvapeni neočekávanými účinky černých děr mimo jejich vlastní galaxie

Umělecká kompozice supermasivní černé díry, která reguluje vývoj jejího prostředí. Autor obrázku: Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC) a Dylan Nelson (Illustris-TNG) Ve středu téměř každé...

Největší australský dinosaurus – jižní titán – právě vstoupil do knih rekordů!

Australotitan cooperensis, „Southern Titan of the Cooper“. Fotografický kredit: Vlad Konstantinov, Scott Hocknull © Eromanga Natural History Museum Co je to basketbalové hřiště tak...

„Paralelní reaktory“ na bázi fotonických krystalových vláken odhalují kolektivní analogie hmotných a solitárních molekul

A. Schéma paralelních optických solitonových reaktorů založené na dutině prstencového vláknového laseru s režimem blokování. Časová optomechanická (OM) mříž umožněná fotonickými krystalovými...

Drsná kůra, která se v noci ozývá, vede k objevení nových druhů

V lesích západní a střední Afriky se v noci ozývají hlasitá volání hybridů stromů - malých, býložravých savců, ale jejich zvuk se liší podle...

Newsletter

Subscribe to stay updated.