Китайські дослідники розробили новий тип цинк-йодного акумулятора, який демонструє надзвичайно високу довговічність. Під час лабораторних випробувань батарея зберегла 89,34% початкової ємності після понад 10 000 циклів заряджання та розряджання.
Розробку представили фахівці Цзіліньського університету та Чанчуньського інституту прикладної хімії. Головною проблемою традиційних цинк-йодних акумуляторів є поступове переміщення сполук йоду між електродами. Через це батарея втрачає енергію, а її компоненти швидше зношуються. Дослідникам вдалося значно зменшити цей ефект завдяки зміні структури катода.
Як працює нова технологія
Для створення катода вчені використали вуглецеві нанотрубки зі спеціальними хімічними групами на поверхні. Найкращі результати показали нанотрубки з гідроксильними групами, які утримують сполуки йоду та перешкоджають їхньому переміщенню всередині акумулятора. Завдяки цьому вдалося скоротити втрати активного матеріалу та підвищити стабільність роботи батареї.
Додайте GSMinfo до джерел у Google News Щоб бачити наші публікації у своїй стрічці новинПід час випробувань акумулятор зберіг 89,34% початкової ємності після понад 10 000 циклів. За іншого режиму тестування, зі значно вищою щільністю струму, дослідники досягли 93 400 циклів. Водночас ці показники отримані за різних умов, тому їх не можна безпосередньо порівнювати.
Науковці також виготовили більший прототип із 150 мг йоду. Він працював за напруги приблизно 1,1 В і після 350 циклів зберіг 91,7% початкової ємності. Це підтвердило перспективність технології, хоча до створення повноцінних комерційних акумуляторів ще потрібні додаткові дослідження.
Розробники вважають, що нова технологія може стати основою для недорогих і довговічних систем накопичення електроенергії. Цинк є відносно поширеним матеріалом, а використання водного електроліту потенційно знижує ризики займання порівняно з багатьма літій-іонними батареями. У майбутньому такі акумулятори можуть бути корисними для стаціонарних накопичувачів енергії, зокрема систем резервного живлення.
Результати дослідження опублікували в науковому журналі Science China Chemistry.
