Китайские исследователи разработали новый тип цинк-йодного аккумулятора, который отличается чрезвычайно высокой долговечностью. В ходе лабораторных испытаний батарея сохранила 89,34 % первоначальной ёмкости после более чем 10 000 циклов заряда и разряда.
Разработку представили специалисты Цзилиньского университета и Чанчуньского института прикладной химии. Главной проблемой традиционных цинк-йодных аккумуляторов является постепенное перемещение соединений йода между электродами. Из-за этого батарея теряет энергию, а её компоненты быстрее изнашиваются. Исследователям удалось значительно уменьшить этот эффект благодаря изменению структуры катода.
Как работает новая технология
Для создания катода учёные использовали углеродные нанотрубки со специальными химическими группами на поверхности. Лучшие результаты показали нанотрубки с гидроксильными группами, которые удерживают соединения йода и препятствуют их перемещению внутри аккумулятора. Благодаря этому удалось сократить потери активного материала и повысить стабильность работы батареи.
Добавьте GSMinfo в источники в Google News Чтобы видеть наши публикации в своей ленте новостейВ ходе испытаний аккумулятор сохранил 89,34 % исходной ёмкости после более чем 10 000 циклов. В другом режиме тестирования, с значительно более высокой плотностью тока, исследователи достигли 93 400 циклов. В то же время эти показатели получены в разных условиях, поэтому их нельзя напрямую сравнивать.
Учёные также изготовили более крупный прототип с 150 мг йода. Он работал при напряжении примерно 1,1 В и после 350 циклов сохранил 91,7 % исходной ёмкости. Это подтвердило перспективность технологии, хотя для создания полноценных коммерческих аккумуляторов ещё требуются дополнительные исследования.
Разработчики считают, что новая технология может стать основой для недорогих и долговечных систем накопления электроэнергии. Цинк является относительно распространённым материалом, а использование водного электролита потенциально снижает риск возгорания по сравнению со многими литий-ионными батареями. В будущем такие аккумуляторы могут найти применение в стационарных накопителях энергии, в частности в системах резервного питания.
Результаты исследования были опубликованы в научном журнале Science China Chemistry.
