Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda rozwijają efektywne baterie cynkowo-powietrzne

Inżynierowie ze Stanford stworzyli baterie cynkowo-powietrzne, które mogą stać się tanią alternatywą dla technologii litowo-jonowej. Zaawansowane baterie charakteryzują się wyższą aktywnością katalityczną oraz trwałością w porównaniu do podobnych akumulatorów wykonanych z platyny czy irydu bądź innych kosztownych katalizatorów. Wyniki opublikowano w czasopiśmie Nature Communications. Głównym autorem prowadzonych badań jest profesor chemii Hongjie Dai.

Posłuchaj
00:00

Akumulatory litowo-jonowe przyciągnęły największą uwagę pomimo ich ograniczonej gęstości energii (energia zmagazynowana w jednostce objętości), wysokich kosztów i problemów bezpieczeństwa. - Dzięki dużej podaży tlenu z atmosfery metalowo-powietrzne baterie mają znacznie wyższą teoretyczną gęstość energii niż tradycyjne baterie elektrolityczne lub baterie litowo-jonowe. Wśród nich cynkowo-powietrzna jest technicznie i ekonomicznie najbardziej opłacalną opcją - mówił profesor Hongjie Dai.

Baterie cynkowo-powietrzne wytwarzają energię elektryczną poprzez łączenie tlenu atmosferycznego i cynku w ciekłym elektrolicie, dając jako produkt uboczny tlenek cynku. Podczas ładowania proces ten jest odwracany i uzyskiwany jest tlen, a metaliczny cynk jest regenerowany.
Jednorazowe baterie cynkowo-powietrzne o ograniczonej gęstości mocy zostały skomercjalizowane i nadają się szczególnie do zastosowań medycznych i telekomunikacyjnych. Jednak w rozwoju tego typu akumulatorów przeszkadza brak odpowiednio sprawnych katalizatorów oraz ograniczona żywotność elektrod cynkowych.

Grupa profesora Dai wykorzystała nanotechnologię do opracowania nowych katalizatorów o znacznie wyższej aktywności i trwałości. - Okazało się, że te katalizatory znacznie zwiększyły wydajność baterii. Osiągnęliśmy rekordowo wysoką efektywność energetyczną baterii cynkowo-powietrznej z dużą, ponad dwukrotnie większą niż w technologii litowo-jonowej, gęstością energii - mówił Hongjie Dai. Podczas długich cykli ładowania i rozładowania, prowadzonych w ciągu kilku tygodni, baterie wykazały dobrą odwracalność procesów chemicznych oraz stabilność. Możliwe zatem, że zostaną opracowane praktyczne ładowalne baterie cynkowo-powietrzne.

źródło: Stanford University
zdjęcie: Yanguang Li, Stanford University

Powiązane treści
Tajwańscy naukowcy rozwijają akumulatory magnezowo-jonowe
Postęp w rozwoju baterii - dobre i złe wieści
Piasek zwiększy efektywność baterii litowo-jonowych
Zademonstrowano baterię pozwalającą naładować telefon w 30 sekund
Opracowano koncepcję baterii protonowej
Tworzywa zdolne do samonaprawy zwiększą trwałość baterii litowo-jonowych
Naukowcy z Naval Research Laboratory odkryli nowy materiał do chłodzenia urządzeń elektronicznych
Oddychające biobaterie z Instytutu Chemii Fizycznej PAN
Baterie bezstykowe - bezprzewodowe przekazywanie energii
Rewolucyjna bateria litowo-powietrzna od IBM-a do pojazdów elektrycznych
Baterie. Rewolucja na rynku?
Szybkie ładowanie baterii akumulatorowych o dużej pojemności
Zobacz więcej w kategorii: Gospodarka
Zasilanie
Infineon rozszerza ofertę modułów mocy EasyPACK CoolGaN dla aplikacji wysokonapięciowych
Aktualności
Już za tydzień Warsaw Industry Automatica 2025
Aktualności
Nowa wizja transformacji cyfrowej – COCUS i Panasonic
Produkcja elektroniki
Popyt na sprzęt do produkcji wyznacznikiem stanu branży
Zasilanie
Nowy moduł Semikron Danfoss z tranzystorami ROHM 2kV SiC MOSFET zwiększa wydajność systemów solarnych SMA
Projektowanie i badania
IQM zainstaluje pierwszy w Polsce komputer kwantowy
Zobacz więcej z tagiem: Artykuły
Magazyn
Kwiecień 2025
Targi zagraniczne
Międzynarodowa wystawa i warsztaty na temat kompatybilności elektromagnetycznej EMV 2025
Statyczne
Logowanie
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów