Инженеры улучшают воздушно-цинковые батареи

Инженеры улучшают воздушно-цинковые батареи

Исследователи из Сиднейского технологического университета нашли решение для одной из самых больших проблем, не позволяющей повсеместно заменить литий-ионные батареи на более экономичные воздушно-цинковые аналоги.

Воздушно-цинковые батареи, получают энергию из цинка и кислорода. Из-за большей доступности цинка эти батареи значительно дешевле, чем литий-ионные, они могут аккумулировать больше энергии (теоретически до пяти раз больше, по сравнению с литий-ионными батареями), а также более безопасны и экологичны.

В настоящее время воздушно-цинковые батареи нашли применение в качестве источника энергии в слуховых аппаратах, в некоторых пленочных фотокамерах и семафорах на железной дороге, но их повсеместному использованию препятствует тот факт, что зарядка батарей является достаточно непростой задачей. Это обусловоено тем, что в аккумуляторе отсутствуют электрокатализаторы, которые поглощают и генерируют кислород во время процесса разряда/заряда батареи.

Ученые Сиднейского технологического университета разработали трехэтапный метод решения этой проблемы. В его основе лежит одновременный контроль состава, размера и кристалличности оксидов распространенных металлов, таких как железо, кобальт и никель. Новый метод может быть использован для создания бифункциональных кислородных электрокатализаторов цинково-воздушных аккумуляторов. До сих пор такие батареи изготавливались с применением дорогостоящих катализаторов из драгоценных металлов, таких как оксид платины и иридия. Новый метод позволяет создавать недорогие и высокопроизводительные катализаторы.

Испытания воздушно-цинковых батарей, разработанных с использованием новых катализаторов, продемонстрировали отличные показатели, в том числе снижение эффективности батареи менее чем на 10 процентов после 60 циклов разряда/заряда.

Стоит только надеяться, что новые технологии будут быстро и успешно доработаны для широкого применения, например при создании дешевого и экономичного тягового аккумулятора для электромобилей.