Bateria viitorului? Chimia inovatoare a bateriei revoluționează bateria zinc-aer

Baza chimiei inovatoare a bateriei pentru bateriile de aer cu zinc este un electrolit apos nealcalin. Credit: WWU – MEET (Judith Kraft)

Cooperare internațională de cercetare pentru bateriile stabile viitoare

Performanță ridicată, ecologică, sigură și, în același timp, rentabilă: bateria de aer din zinc este o tehnologie atractivă de conservare a energiei în viitor.

Până în prezent, bateria convențională de aer cu zinc s-a confruntat cu o instabilitate chimică ridicată, reacțiile parazitare care se înrădăcinează în utilizarea electroliților alcalini duc la ireversibilitate electrochimică. Bazat pe un electrolit inovator, non-alcalin, apos, o echipă internațională de cercetare condusă de omul de știință Dr. Wei Sun de la MEET Battery Research Center de la Universitatea din Muenster a dezvoltat o nouă chimie a bateriei pentru bateria de aer cu zinc care depășește barierele tehnice anterioare.

Echipa de cercetare a publicat rezultatele detaliate ale proiectului lor de cercetare, inclusiv cercetători de la Universitatea Fudan din Shanghai, Universitatea de Știință și Tehnologie Wuhan, Universitatea din Maryland și Laboratorul de Cercetare al Armatei SUA, în jurnal. ştiinţă.

Parametrii principali ai bateriei zinc-aer optimizate

„Electrolitul nostru inovator, non-alcalin, aduce o baterie de peroxid de zinc (ZnO2) / O2 necunoscută anterior bateriei de aer cu zinc”, explică Dr. Wei Sun. Comparativ cu electroliții alcalini puternic convenționali, electrolitul apos nealcalin nou dezvoltat, care se bazează pe sarea trifluorometansulfonatului de zinc, are mai multe avantaje cruciale: Anodul de zinc este utilizat mai eficient cu o stabilitate chimică mai mare și o electrochimie reversibilă. . Bateriile cu aer complet din zinc pot funcționa pe termen lung timp de 320 de cicluri și 1.600 de ore în atmosfera de aer ambiant.

Mecanismul acestei chimii a bateriei ZnO2 / O2 și rolul trifluorometansulfonatului anionului hidrofob au fost descoperite sistematic folosind electrochimie bine modelată, tehnici analitice și simulări pe mai multe scări. Densitatea crescută de energie identificată acum are potențialul de a concura cu bateria litiu-ion care domină în prezent piața.

„Bateria zinc-aer oferă o potențială tehnologie alternativă a bateriei, cu avantaje precum respectarea mediului, siguranță ridicată și costuri reduse”, subliniază Sun. „Această tehnologie necesită în continuare cercetări și optimizări intensive, înainte de implementarea sa practică”.

Referință: „O baterie de aer reîncărcabilă cu peroxid de zinc bazată pe chimia peroxidului de zinc” de Wei Sun, Fei Wang, Bao Zhang, Mengyi Zhang, Verena Küpers, Xiao Ji, Claudia Theile, Peter Bieker, Kang Xu, Chunsheng Wang și Martin Winter, 1 ianuarie 2021, ştiinţă.
DOI: 10.1126 / science.abb9554

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Modelul demonstrează similitudini în modul în care studiază oamenii și insectele

Modelul de calcul demonstrează similaritatea în cunoașterea împrejurimilor oamenilor și insectelor. Potrivit unui nou studiu de la Universitatea din Sussex, care arată cum oamenii pot...

Cum am creat „furtuna perfectă” pentru evoluția și transmiterea bolilor infecțioase, cum ar fi COVID-19

Potrivit unui cercetător de la Universitatea din Anglia de Est, în majoritatea modurilor noastre, „furtuna perfectă” a fost creată pentru evoluția și transmiterea bolilor...

„Adezivul molecular” crește eficiența și face ca celulele solare perovskite să devină mult mai fiabile în timp

Cercetătorii au folosit „adeziv molecular” auto-asamblat monostrat pentru a consolida interfețele din celulele solare perovskite pentru a le face mai eficiente, stabile și fiabile....

Pastele plate sunt atât de avansate încât se formează în morfuri atunci când sunt fierte

Laboratorul CMU gestionează producția de paste, care își schimbă forma pe măsură ce gătește. Credit: Universitatea Carnegie Mellon Pastele plate ambalate creează ambalare, transport...

Oamenii de știință ai undelor gravitaționale Excelentă nouă metodă de rafinare a constantei Hubble – expansiunea și vârsta universului

O ilustrare a artistului unei perechi unificate de stele neutronice. Credit: Carl Knox, Universitatea OzGrav-Swinburne O echipă de oameni de știință internaționali, condusă de...

Newsletter

Subscribe to stay updated.