Создана батарея на основе цинка без анода

Ученые создали прототип батареи на основе цинка без анода, она дешевая и не загрязняет окружающую среду.

Возобновляемые источники энергии, такие как ветер и солнечная энергия, могут помочь уменьшить зависимость крупных компаний от ископаемого топлива. Для этого энергетическим компаниям нужен безопасный и экономичный способ хранения энергии. Массивные литий-ионные аккумуляторы могут выполнять эту работу, но они страдают от проблем безопасности и ограниченной доступности лития.

Для этого исследователи создали прототип батареи на основе цинка без анода. В статье отмечается, что водные батареи на основе цинка ранее были исследованы для хранения энергии в сетевом масштабе из-за их безопасности и высокой плотности энергии. Кроме того, материалы, используемые для их изготовления, дорогостоящие.

На основе предыдущих исследований безанодных литиевых и натриевых металлических батарей ученые решили создать батарею, в которой катод является единственным источником цинкования медного токоприемника.

В своей батарее исследователи использовали катод из диоксида марганца, предварительно интеркалированный ионами цинка. Во время зарядки металлический цинк покрывается медной фольгой, а во время разрядки металл снимается, высвобождая электроны, которые питают батарею.

Чтобы предотвратить образование дендритов, исследователи покрыли медный токосъемник слоем углеродных нанодисков. Этот слой способствовал равномерному цинкованию, тем самым предотвращая образование дендритов, и повышал эффективность цинкования и зачистки. Аккумулятор показал высокую эффективность, плотность энергии и стабильность: он сохранил 62,8% своей емкости после 80 циклов зарядки и разрядки.