Цинк-йодна батарея зберігає 99,8% ємності після 500 циклів

Вчені розробили сухий електрод, що підвищує стабільність і щільність батарей, усуваючи потребу в рідких компонентах.

Дослідницька команда з Університету Аделаїди створила новий тип сухого електрода, що дозволяє формувати товсті катоди без рідких компонентів.

За словами професора Ші-Чжана Цяо, «ми змішали активні матеріали у вигляді сухих порошків і сформували з них товсті самонесучі електроди». Цей підхід усуває необхідність у традиційному мокрому змішуванні з йодом, що покращує безпечність і стабільність батареї. Доданий до електроліту компонент — 1,3,5-тріоксан — створює захисну плівку, яка блокує утворення дендритів на цинковому аноді.

Науковці зафіксували рекордну щільність навантаження — 100 мг активного матеріалу на см?, що значно перевищує показники існуючих технологій. «Нові батареї зберегли 88,6 % ємності після 750 циклів, а монетні елементи — 99,8 % після 500», — повідомив дослідник Хан Ву. Така стабільність відкриває шлях до довговічнішого зберігання енергії з меншою деградацією. Синхротронні інфрачервоні дослідження підтвердили утворення захисного шару на поверхні цинку.

Сухі електроди демонструють менший саморозряд і втрати при перезарядці, оскільки щільна структура запобігає втратам йоду. Ця технологія значно перевершує традиційні водні батареї за параметрами безпеки та ефективності. Завдяки високому вмісту йоду та поліпшеному інтерфейсу цинку, батарея зберігає більше енергії при меншій масі. Це робить технологію привабливою для великих систем зберігання енергії, таких як мікромережі та енергетичні підприємства.

«Ця технологія особливо корисна для інтеграції відновлюваних джерел енергії та балансування енергомереж», — наголосив професор Цяо. Подальша мета — масштабування виробництва за допомогою технології «з рулону на рулон» та подвоєння енергетичної щільності з 45 до 90 Вт-год/кг. Команда також планує протестувати інші галогенні системи, наприклад, бромні, з використанням аналогічного підходу. Новий прорив наближає водні цинк-йодні батареї до масового впровадження в енергетиці.