Нов пробив: разработена е стабилна натриево-цинкова батерия

Водните акумулаторни батерии, които не съдържат литий, биха могли да бъдат достойна алтернатива за съхранение на енергия в голям мащаб поради своята безопасност и ниска цена. Въпреки това тесният диапазон на електрохимична стабилност и относително ниската енергийна плътност възпрепятстват комерсиализацията на тази технология. Експерти от Китайската народна република са разработили усъвършенстван електролит, за да преодолеят тези пречки.

Нов водороден електролит, синтезиран от учени от Китайския петролен университет, в комбинация с катод, изработен от пигмента „пруско синьо“, е постигнал изключителна енергийна плътност и продължителност на живота в хибридните натриево-цинкови батерии.

Високата ефективност на електролита Zn-SA-PSN, както са го нарекли изобретателите, е резултат от използването на полимер с амидни вериги и хидрофилни функционални групи. Този дизайн позволява да се постигне висока йонна проводимост от 43 mSm*cm-1, която далеч надхвърля възможностите на конвенционалните електролити. Диапазонът на електрохимична стабилност също е разширен до 2,5 V. Това дава възможност за поддържане на работа при по-високи напрежения и следователно увеличава енергийната плътност на батерията.

В комбинация с катод, изработен от пруско синьо, натриево-цинковата батерия демонстрира забележителна ефективност, работейки в продължение на 6000 цикъла на зареждане и разреждане с минимална деградация на капацитета: само 0,0096 % на цикъл при висока плътност на тока. Причината за тази стабилност е способността на хидрогелния електролит да потиска страничните реакции и растежа на дендрити – основните проблеми на цинковите аноди.

Според ESS News новият електролит е съвместим както с водните натриево-цинкови хибридни, така и с цинково-йонните батерии. А способността му да поддържа висока производителност в продължение на хиляди цикли и увеличената плътност на тока показват практическия потенциал на разработката в областта на съхранението на енергия.