Przełom na drodze do nowych akumulatorów. Zamiennik litu osiągnął niemal 100-proc. sprawności

Akumulatory cynkowo-metalowe zostały „odblokowane”. Główna przeszkoda stojąca na drodze do ich praktycznego zastosowania została pokonana. Naukowcom udało się opracować baterię, której sprawność elektryczna wyniosła prawie 100 proc. Litowe akumulatory są już coraz bliżej końca ery swojej dominacji.
Przełom na drodze do nowych akumulatorów. Zamiennik litu osiągnął niemal 100-proc. sprawności

Technologie do magazynowania energii coraz bardzo pilniej potrzebne jako swoista forma asekuracji podczas produkcji energii słonecznej i wiatrowej. Akumulatory litowo-jonowe mają szereg wad, które uniemożliwiają ich zastosowanie. Akumulatory cynkowo-metalowe mogą stać się prawdziwą alternatywą, a po ostatnich doniesieniach na temat poprawy sprawności elektrycznej tych akumulatorów tym bardziej możemy być tego pewni.

Czytaj też: Tajemnica dendrytów rozwiązana. Rewolucyjny rodzaj akumulatorów litowych nigdy nie był tak blisko

Na łamach Nature Suistainability opublikowano wyniki badań na nowym typem elektrolitu dla akumulatora cynkowo-metalowego. Naukowcy z USA, którzy nad nim pracowali, wskazują, że tego typu baterie są o wiele lepszym rozwiązaniem jako magazyny energii. Po pierwsze są tańsze w produkcji, nie wykorzystują kurczących się zasobów rzadkich pierwiastków i nie są łatwopalne. Jednakże aby taki akumulator działał długo i niezawodnie, powinien posiadać długą żywotność obejmujące tysiące cykli. Pod tym względem akumulatory z cynkiem stosunkowo szybko tracą na swojej sile.

Przykładowe ogniwa fotowoltaiczne

Do komercjalizacji tych akumulatorów to już ostatnia prosta

Jak tłumaczą badacze, istnieje jeden zasadniczy problem ograniczający wysoką sprawność elektryczną (kulombowską). Mowa o „reakcji wydzielana wodoru (HER) na powierzchni cynku, której wpływ często nie jest ujawniany w typowych warunkach pomiarowych.”

W tej sytuacji został opracowany projekt nowego skoncentrowanego elektrolitu, który eliminuje tę pasożytniczą reakcję i umożliwia osiągnięcie sprawności kulombowskiej na poziomie 99,5 proc. Hybrydowy elektrolit posiada dodatkowe sole chlorkowe, węglan dimetylu i charakteryzuje się niską kwasowością Hammetta. Dzięki niemu hamowany jest również wzrost dendrytów na anodzie.

Czytaj też: Jak znacząco wydłużyć żywotność akumulatorów? Wystarczy je odpowiednio ładować

Warstwa pasywna, jaka wytwarza się wówczas na granicy anody, ma podobną funkcję „obronną” jak w akumulatorach litowo-jonowych. Odkrycie i zastosowanie jej w litowych bateriach pozwoliło na ich szybką komercjalizację w latach 90. XX wieku. Niewykluczone, że najnowsze doniesienia z USA również przyniosą rychły start produkcji akumulatorów cynkowo-metalowych.