Австралійські науковці зробили важливий крок у розвитку нового покоління акумуляторів, які потенційно можуть стати безпечнішою та довговічнішою альтернативою літій-іонним батареям. Розроблена ними водна цинк-йодна батарея витримала понад 60 000 циклів заряджання та розряджання, а на зарядку експериментального елемента знадобилося лише три хвилини
Фото: chatgpt.com
Технологію розробила команда Університету Фліндерса в Австралії. Йдеться про так звані aqueous zinc-iodine batteries (AZIB) — акумулятори на основі цинку та йоду, в яких електроліт має водну основу.
Саме водна основа є однією з ключових переваг технології. На відміну від традиційних літій-іонних акумуляторів із горючими органічними електролітами, такі батареї мають значно нижчий ризик займання та теплового розгону.
Як науковці продовжили життя батареї
Однією з головних проблем цинк-йодних акумуляторів досі була поступова деградація. Під час роботи сполуки йоду можуть переміщуватися всередині батареї, що знижує її ефективність і скорочує термін служби.
Дослідники запропонували утримувати ці сполуки за допомогою спеціального полімеру на основі циклодекстрину. Його структура фактично працює як молекулярна «клітка»: вона утримує йод там, де він потрібен, але водночас не блокує хімічні реакції, необхідні для роботи акумулятора. Сам циклодекстрин може вироблятися з крохмалю та вже широко використовується у харчовій, фармацевтичній і косметичній промисловості.
У лабораторних тестах батарея демонструвала ємність близько 200 мА·год/г протягом 8000 циклів, якщо повністю заряджалася за сім хвилин. За швидшого, трихвилинного заряджання вона зберігала близько 150 мА·год/г протягом понад 60 000 циклів. У науковій роботі також зазначено надзвичайно низьку втрату ємності — приблизно 0,0001–0,0003% за один цикл.
Не для смартфонів — принаймні поки що
Попри вражаючі показники, чекати появи таких батарей у смартфонах чи ноутбуках найближчим часом не варто.
Науковці насамперед розглядають технологію як рішення для великих систем накопичення енергії. Наприклад, такі акумулятори могли б зберігати електроенергію, вироблену сонячними або вітровими електростанціями, а потім повертати її в мережу тоді, коли генерація падає або споживання зростає.
Читайте також: Всередині Землі знайшли прихований океан
Для України подібні технології мають особливе значення через потребу у більш децентралізованій та стійкій енергосистемі. У вересні 2025 року в Україні вже запрацював найбільший у країні комплекс систем накопичення енергії потужністю 200 МВт та ємністю 400 МВт·год. Шість установок у Київській і Дніпропетровській областях здатні забезпечити електроенергією близько 600 000 домогосподарств протягом двох годин.
Ще одна потенційна перевага цинк-йодних батарей — доступність сировини. Цинк є значно поширенішим матеріалом, а виробництво таких систем у перспективі може зменшити залежність галузі від частини дорогих і дефіцитних матеріалів, необхідних для літій-іонних акумуляторів.
Утім, технологія все ще перебуває на ранньому етапі. Дослідники поки не створили повнорозмірний комерційний акумулятор, а результати у 60 000 циклів та трихвилинної зарядки отримано на лабораторних елементах. Наступним кроком має стати масштабування технології: команда Університету Фліндерса вже працює з промисловими партнерами над платформою для створення прототипів.
Редакція PSM звертає увагу: для великих енергосховищ рекордна швидкість заряджання може виявитися не настільки важливою, як ресурс у десятки тисяч циклів, безпека та вартість одного циклу протягом усього терміну експлуатації. Для України, де системи накопичення вже стають частиною захисту та стабілізації енергомережі, поява дешевших і менш пожежонебезпечних технологій у майбутньому може розширити можливості для розподілених сховищ біля підприємств, сонячних станцій та об’єктів критичної інфраструктури.
Ознайомтеся з іншими популярними матеріалами:
Чому людство досі не знайшло інопланетян: відповідь учених
Оживити Марс: учені запропонували план тераформування планети
Наслідки сонячних бур можуть бути серйознішими, ніж вважалося
Джерела: techradar.com; news.flinders.edu.au.
Telegram
Viber
