Akumulator cynkowy oparty na wodnym elektrolicie (ang. water-based zinc batteries) może wkrótce pogrozić dominującej na rynku baterii litowo-jonowej. Cynk jest o wiele powszechniejszy w przyrodzie niż lit. Jest tani, a w dodatku istnieje już rozwinięta infrastruktura do jego odzyskiwania. Ponadto cynk nie potrzebuje użycia łatwopalnych elektrolitów w akumulatorach, wobec czego można wykorzystywać medium na bazie wody.
Czytaj też: Czy akumulatory litowo-jonowe odejdą do lamusa? Za rogiem czai się cynkowa alternatywa
Jak to bywa w praktyce, gdzieś musi być haczyk. Woda w akumulatorze cynkowym reaguje z elektrodą i wytwarza gazowy wodór. Wówczas nie dość, że wzrasta ciśnienie w jednostce i może ona wybuchnąć, to jeszcze pojawiają się licznie dendryty na powierzchnie elektrod.
Zespoły naukowców próbowały rozwikłać ten problem i dodawano do elektrolitu sole, aby nieco „zagęścić” medium. Niestety im więcej soli, tym cykl ładowania i rozładowywania trwa dłużej. Ponadto próby przeprowadzano z solami zawierającymi fluor, który jest trujący dla środowiska.
Czytaj też: Naukowcy chcą, żebyśmy jedli baterie. To nie żart – jadalny akumulator istnieje naprawdę
Akumulator cynkowy z nowym elektrolitem rozwiązuje problemy. Ale nie wszystkie
Nad dylematem przysiedli naukowcy ze szwajcarskiego ETH w Zurychu, którzy poszukali optymalnego stężenia soli w elektrolicie, aby zarówno zapobiec powstawaniu dendrytów, jak i utrzymać wysoką wydajność urządzenia. Wyniki badań opublikowali na łamach Energy and Environmental Science, a jeszcze więcej dowieadujemy się z komunikatu prasowego uczelni.
Uczeni wykorzystali inne, bezpieczniejsze sole w swoich eksperymentach. Okazało się, że rozwiązanie niemal było pod ręką. Wykorzystali oni dobrze znaną i czystą dla środowiska sól kwasu octowego, czyli octany.
Czytaj też: Ulepszono akumulatory cynkowo-jonowe. Są tańsze, bezpieczniejsze i przyjaźniejsze środowisku względem Li-Ion
Uzyskano oczekiwany rezultat, ale niestety to nie koniec prac. Naukowców czeka jeszcze opracowanie skalowalnego akumulatora cynkowego, czyli takiego, którego produkcję da się bezpośrednio przenieść na linie fabryczne. Ponadto badaczom udało się poprawić ładowanie anod cynkowych. Katody jednak nadal wymagają konstrukcyjnego dopracowania i zoptymalizowania.
Akumulator cynkowe z wodnym elektrolitem, zdaniem twórców, mogą w przyszłości sprawdzić się jako domowe magazyny energii przechowujące jej nadmiar, którą wyprodukowano chociażby z OZE (panele słoneczne) w ciągu dnia.