Ученые из австралийского Университета Флиндерс создали инновационный цинк-йодный аккумулятор на водной основе. Новая технология решает задачу получения дешевых и негорючих батарей, а также обеспечивая фантастическую долговечность: устройство выдерживает более 60000 циклов перезарядки и полностью восстанавливает запас энергии всего за 3 минуты.
Главными проблемами традиционных литиевых аккумуляторов остаётся пожароопасность и ограниченный ресурс, а их цинковые альтернативы на водной основе до сих пор быстро выходили из строя. Активный йод внутри них мигрировал между электродами, что приводило к стремительной деградации и потере емкости. Австралийские исследователи нашли элегантное и крайне дешевое решение этой проблемы. Они разработали специальный полимерный материал на основе обычного пищевого крахмала, который формирует микроскопические молекулярные «клетки». Эти невидимые ловушки надежно удерживают йод на своем месте во время химических реакций, полностью предотвращая его утечку и разрушение батареи изнутри.
Результаты тестов впечатляют. При сверхбыстрой 3-минутной зарядке аккумулятор сохраняет стабильную работу на протяжении 60000 циклов при удельной емкости 150 мА⋅ч/г. Если увеличить время зарядки до 7 минут, емкость возрастёт до 200 мА⋅ч/г, а ресурс составит более 8000 циклов. Рабочее напряжение системы находится на уровне 1,3–1,4 вольта.
Благодаря использованию недорогого и полностью биоразлагаемого сырья, новая технология открывает путь к массовому производству безопасных накопителей энергии. Руководитель проекта, профессор химии Чжонфан Цзя (Zhongfan Jia), отмечает, что водные цинк-йодные аккумуляторы формируются как жизнеспособная альтернатива литий-ионным батареям для крупномасштабного хранения энергии. Исследовательская группа уже начала сотрудничество с промышленными партнерами для создания первых коммерческих прототипов, которые в будущем смогут заменить литий-ионные батареи в крупных энергосетях и стационарных хранилищах электричества.
Источник: trashbox.ru