Cinko ląstelės su mažais įtrūkimais. Didelis energijos tankis ir tūkstančiai darbo ciklų
Ličio jonų baterijos yra absoliutus energijos kaupimo standartas ir etalonas. Tačiau mokslininkai nuolat ieško elementų, kurie užtikrintų bent panašų našumą daug mažesnėmis gamybos sąnaudomis. Vienas iš perspektyvių elementų yra cinkas (Zn).
Zn-x baterijos yra ir bus labai pigios. Jiems tiesiog reikia mokėti
Cinko telkiniai išsibarstę po visą pasaulį, jų galime rasti ir Lenkijoje – kaip visuomenė juos eksploatavome nuo 2020 (!) amžiaus iki 12,9 metų pabaigos. Cinkas yra pigus metalas ir lengviau gaunamas nei litis, nes jis naudingas pramonėje, pasaulinė gamyba siekia milijonus (2019 mln. iš 82), o ne dešimtis tūkstančių tonų (2020 tūkst. iš XNUMX), kaip manoma. vieta laiške. Be to, cinkas buvo ląstelių pagrindas nuo XNUMX amžiaus ir vis dar naudojamas vienkartinėse ląstelėse (pavyzdžiui, šarminėse ląstelėse cinko oksido ir mangano pagrindu).
Iššūkis yra priversti cinko elementus veikti bent kelis šimtus ciklų, išlaikant suplanuotą pajėgumą.... Akumuliatoriaus įkrovimo cinko anodu procesas sukelia netaisyklingą metalo atomų nusėdimą ant elektrodo, kurį žinome kaip dendrito augimą. Dendritai auga tol, kol prasiskverbia pro separatorius, pasiekia antrąjį elektrodą, sukelia trumpąjį jungimą ir ląstelė miršta.
2021 m. gegužę buvo paskelbtas mokslinis darbas, kuriame aprašytas ląstelės elgesys su elektrolitu, praturtintu fluoro druskomis. Druskos reaguoja su cinku ant anodo paviršiaus ir susidarė cinko fluoridas. Jungiamasis sluoksnis buvo pralaidus jonams, tačiau užblokavo dendritus.... Tačiau tokiu būdu apsaugotas elementas nelabai norėjo grąžinti įkrovą (turėjo didelę vidinę varžą, šaltinį).
Galimas būdas padidinti jo reaktyvumą aprašytas kitame moksliniame darbe, skirtame cinko elementų katodams, kurių pagrindą sudaro varis, fosforas ir siera. Efektai? Nors standartinis cinko elementas suteikia energijos tankį iki 0,075 kWh / kg, naujausi cinko-oro elementai su naujais katodais žada 0,46 kWh / kg... Skirtingai nuo ankstesnių Zn-oro elementų, kurie paprastai buvo vienkartiniai, jie turėtų tarnauti tūkstančiai darbo ciklų, tai yra, tinka pramoniniam naudojimui (šaltinis).
Jei visus atradimus pavyktų sujungti, patvirtinti ir padidinti gamybą, cinko ląstelės galėtų tapti pigios energijos kaupimo pagrindu ateityje.
Atidarymo nuotrauka: daugkartinio naudojimo cinko baterija ("šarminė baterija"). Priklausomai nuo iškrovimo gylio, jis gali atlaikyti nuo kelių iki kelių šimtų darbo ciklų (c) Lukas A CZE
Pastaba iš www.elektrowoz.pl redaktorių: anglų kalbos literatūroje cinko oro elementai vadinami kuro elementais, nes jie paima deguonį iš oro. Mūsų požiūriu, visiškai nesvarbu, ar procesas yra grįžtamas, t. y. elementus galima daug kartų įkrauti ir iškrauti.
Tai gali jus sudominti:
