Високопродуктивна версія цинково-іонної батареї дозволить акумулювати енергію дешевше, безпечніше і екологічніше літій-іонних батарей.
Батареї на основі розчину іонів цинку стоять недорого, екологічні і мають високу ємність. Водночас вони швидко розряджаються і практично не перезаряджаються. У новому дослідженні ці проблеми вдалося обійти.
Електроліт на водній основі пошкоджував анод і розчиняв катод, тому цинково-іонні батареї швидко деградували під час використання. Група вчених з науково-технологічного університету імені короля Абдалли придумала, як підвищити стабільність акумулятора при багаторазових циклах зарядки і розрядки.
Команда розробила водний електроліт з дуже високою концентрацією солі. Чим більше молекул води пов'язано з іонами солі, тим менше вільних молекул води, які могли б пошкодити катод і анод.
Правда, солі цинку розчиняються у воді не повністю. Для отримання висококонцентрованого електроліту команда використовувала натрій - отримавши суміш перхлорату цинку і перхлорату натрію. Було виявлено, що така комбінація дає дуже високу розчинність для придушення активності води, не знижуючи при цьому ключових характеристик іонно-цинкових батарей - наприклад, їх високу іонну провідність і екологічність.
Змінили не тільки електроліт, а й матеріал катода - катод зробили на основі нановолокна. Завдяки цьому зросла дифузія іонів, що забезпечило більш швидку зарядку цинк-іонних акумуляторів. При тестуванні дослідники майже не побачили падіння ємності батареї за 2000 циклів зарядки.
Поки що такі акумулятори порівняно великі і важкі, що в цілому не заважає використовувати їх як стаціонарне джерело енергії - це підвищує ймовірність розгортання технологій перезаряджуваних акумуляторів, альтернативних літій-іонним.
