Zabudnuté heslo?
Prihlásenie

Nabíjateľné batérie zinok-vzduch by mohli konkurovať lítium-iónovým

Nabíjateľné batérie zinok-vzduch by mohli konkurovať lítium-iónovým
Autor:
Roman Mališka
Zverejnené:
15. 8. 2017
Hodnotenie:
Už ste hlasovali.

Batérie zinok-vzduch majú veľký potenciál do budúcnosti, najmä vďaka svojej vysokej energetickej hustote a faktu, že sú vyrobené z najbežnejších materiálov na Zemi. No tieto výhody si vyžiadali daň v tom, že takúto batériu je veľmi náročne dobiť.

Teraz však tím výskumníkov z univerzity v Sydney vytvoril nové katalyzátory bez bohatých prvkov, vďaka ktorým by nabíjateľné batérie zinok-vzduch mohli súperiť s lítium-iónovými batériami, ktoré sa v súčasnosti používajú v mobilných zariadeniach.

Batériu zinok-vzduch poháňa chemická reakcia, ktorá produkuje elektrickú energiu zo vzduchu okolo batérie. V podstate by sa dalo povedať, že batéria dýcha kyslík, ktorý interaguje s uhlíkovou katódou. Tým sa vyprodukuje hydroxyl, ktorý následne interaguje so zinkovou anódou, čím sa generuje elektrický prúd. Použitie vzduchu ako reaktantnu umožňuje do batérie vložiť viac zinky, čím sa zvyšuje hustota energie a batérie sú pomerne ľahké a bezpečné.

Problémom však je, ak anódová zinková zmes zoxiduje. Tieto batérie je možné potom mechanicky „dobiť“ nahradením zinkovej zložky alebo pomocou elektrokatalyzátorov, ktoré sa vyrábajú zo vzácnych kovov, ako sú platina a oxid iridičitý. Tie pri vybíjaní batérie znižujú hladinu kyslíka a generujú ho pri nabíjaní.

Tím výskumníkov z univerzity v Sydney vytvoril nové katalyzátory bez bohatých prvkov, vďaka ktorým by nabíjateľné batérie zinok-vzduch mohli súperiť s lítium-iónovými batériami.

Vedci z univerzity v Sydney však vyvinuli novú metódu, pomocou ktorej sú schopní vyrábať vysokovýkonné katalyzátory za veľmi nízke náklady. Na vytvorenie svojich nových elektrokatalizátorov výskumníci vyrobili kovové oxidy z prvkov, ako je železo, kobalt a nikel. Výrobný postup dokáže prostredníctvom starostlivého riadenia kompozície zvýšiť účinnosť, veľkosť a kryštalitu týchto oxidov kovov. Výsledok sa dá použiť na vytvorenie oveľa jednoduchšie nabíjateľných batérií zinok-vzduch.

Počas testovania nových batérií ich tím výskumníkov nabil a vybil celkovo v 60 cykloch po 120 hodinách. Zistilo sa, že batériové články stratili menej ako 10 percent svojej účinnosti. To znamená, že stále ešte nie tak účinné, ako sú lítium-iónové batérie, no sú lacnejšie, bezpečnejšie a ich výrobný proces je oveľa jednoduchší.