Доступная энергия: ученые создали дешевую цинковую батарею с 8000 циклами зарядки

Совместными усилиями исследователей из Университета Линчепинга, Университета Карлстада и Университета Чалмерса в Швеции была разработана недорогая батарея, в которой не используется литий. Она сделана из цинка и лигнина — отходов бумажной промышленности, передает Interesting Engineering.

Технология аккумуляторов на основе цинка широко используется на рынке, но только для неперезаряжаемых устройств. Предпочтительны решения на основе лития, поскольку они могут хранить большее количество энергии. Тем не менее, они также подвержены риску возгорания и взрыва. А вот батареи на основе цинка намного безопаснее. В долгосрочной перспективе они смогут заменить литий-ионные. Поэтому исследователи из Лаборатории органической электроники Университета Линчепинга (LiU) обратились к цинку и лигнину при разработке новых аккумуляторов.

"Наша устойчивая батарея предлагает многообещающую альтернативу, где плотность энергии не имеет решающего значения", — сказал Зияуддин Хан, исследователь из LiU, принимавший участие в работе.

Основная причина, по которой цинковые батареи не нашли широкого применения, — это реакционная способность цинка с водой в электролите. Эта реакция приводит к образованию газообразного водорода, и цинк в аккумуляторе приходит в негодность. Шведские исследователи использовали немного другой электролит, называемый водно-полимерным солевым электролитом (WiPSE), и продемонстрировали, что стабильность цинка можно повысить.

"И цинк, и лигнин очень дешевы, а аккумулятор легко подлежит вторичной переработке", — сказал Хан. — "Если вы подсчитаете стоимость цикла использования, это станет чрезвычайно дешевой батареей по сравнению с литий-ионными батареями".

В отличие от других батарей на основе цинка, которые разряжаются всего за несколько часов, новая батарея может сохранять заряд в течение недели. Кроме того, аккумулятор стабилен и сохраняет 80% своей производительности даже в течение 8000 циклов.

Батарея, разработанная командой, на данный момент мала. Однако эту технологию можно легко масштабировать до размеров автомобильного аккумулятора. С точки зрения плотности энергии батареи сравнимы со свинцово-кислотными батареями, но они не содержат токсичных компонентов, что делает их более экологически безопасными.

Реверант Криспин, профессор органической электроники в LiU, уверен, что в будущем технология будет доступна по низкой цене в странах, которые используют возобновляемые источники энергии.