Про це повідомляє “Kreschatic” з посиланням на SciTechDaily
Австралійські вчені представили прорив у технології зберігання енергії, який здатен змінити підхід до акумуляції електроенергії на великих масштабах. Йдеться про нову розробку в царині цинк-йодних батарей, які завдяки використанню сухих електродів демонструють удвічі вищу ефективність у порівнянні з традиційними аналогами, включно з літій-іонними джерелами.
Розробка фахівців Університету Аделаїди базується на новому способі виготовлення катодів без використання рідких компонентів. Такий підхід не лише підвищує стабільність та енергетичну щільність батарей, а й вирішує кілька хронічних проблем, притаманних традиційним акумуляторам, зокрема пов’язаних з утворенням дендритів на цинковому аноді.
Суть технології: сухі електроди та захисна плівка
Інженери розробили техніку, за якою активні матеріали змішуються у вигляді сухого порошку та пресуються у товсті самонесучі електроди. До електроліту додається невелика кількість речовини 1,3,5-триоксану, яка під час заряджання утворює гнучку захисну плівку на цинковій поверхні, блокуючи ріст небезпечних дендритів.
Ця плівка запобігає коротким замиканням, подовжує життєвий цикл батареї та суттєво знижує ризики, пов’язані з безпекою. Крім того, вона стабілізує роботу анода навіть при високих навантаженнях, що робить нові батареї привабливими для інфраструктур з високим енергоспоживанням.
Показники ефективності і довговічність
Тестування нових батарей показало високі результати у двох ключових форматах: у “пакетних” осередках після 750 циклів заряджання зберігалося 88,6% ємності, тоді як у монетних — понад 99,8% після 500 циклів. Це вражаючі цифри, особливо для акумуляторів, призначених для масового застосування.
Унікальність технології полягає в здатності електродів утримувати надзвичайно велику кількість активного матеріалу — до 100 міліграмів на квадратний сантиметр. Це дозволяє суттєво збільшити кількість енергії, що зберігається, без зростання фізичних габаритів або ваги батареї.
Переваги для промисловості та зеленої енергетики
Використання цинк-йодних батарей із сухими електродами особливо актуальне для компаній, що займаються інтеграцією відновлюваних джерел енергії до електромереж. Нова технологія обіцяє нижчу собівартість, вищу безпеку та більшу надійність, що критично важливо для мікромереж і систем зберігання енергії.
Цей тип батарей демонструє низький рівень саморозряду, зменшене явище “шатл-ефекту” і зменшені втрати йоду в електроліті, що в підсумку підвищує загальну стабільність системи. Все це відкриває шлях до заміни літій-іонних систем у критично важливих секторах.
Подальші плани і можливості масштабування
Команда планує масштабувати виробництво за допомогою рулонного (reel-to-reel) методу, що дозволить виготовляти електроди в промислових масштабах. Крім того, розробники працюють над зменшенням ваги струмозбірників і об’єму електроліту, що дозволить подвоїти щільність енергії з 45 Вт∙год/кг до 90 Вт∙год/кг.
У межах подальших досліджень вивчатимуться інші галогенні системи, зокрема з використанням брому. Якщо новий сухий підхід доведе свою універсальність, це може призвести до створення цілої низки високоефективних батарей нового покоління для різноманітних сценаріїв застосування.
Нагадаємо, раніше ми писали про кібератаки, що знищили компанії.
