Цинк-повітряний акумулятор може зберігати значно більше енергії за літій-іонний, але його важко зарядити повторно. Новий каталізатор із заліза, нікелю та вуглецю допоміг лабораторній батареї працювати до 300 годин
Розробку представила команда Технічного університету Дармштадта. Йдеться не про готовий акумулятор для смартфона чи електромобіля, а про матеріал, який допомагає батареї ефективніше проходити реакції під час заряджання та розряджання.
Чому цинк-повітряні батареї складно перезаряджати
Такі батареї отримують кисень із навколишнього повітря. Під час розряджання кисень вступає в реакцію, а для заряджання процес потрібно повернути у зворотному напрямку. Обидві реакції мають відбуватися стабільно, інакше акумулятор швидко втрачає ефективність.
Саме тут потрібен каталізатор: він пришвидшує реакції, не витрачаючись сам у тому самому обсязі. Створити матеріал, який добре працює і під час заряджання, і під час розряджання та не руйнується з часом, — одна з головних технічних перешкод для таких батарей.
Що змінили дослідники
Команда закріпила нанорозмірні частинки нікель-залізного шпінелю на вуглецевих нанорогах. До поверхні вуглецю також додали азот і фосфор. У результаті отримали композит, який проводить струм, залишається хімічно стабільним і допомагає активувати кисень.
У батареї мають одночасно контактувати каталізатор, рідкий електроліт і кисень. Цю ділянку називають потрійною межею фаз. Якщо контакт порушується, робота елемента погіршується; новий композит, за задумом авторів, допомагає підтримувати цю зону стабільною.
Читайте також: Дві ШІ-акції, які можуть перетворити $10 на $100 за рік
У лабораторному експерименті система пропрацювала до 300 годин. Це перспективний результат для дослідного елемента, але він не дорівнює строку служби комерційної батареї. Перед практичним застосуванням матеріал потрібно перевірити в більших елементах, за різних температур і в значно довшому циклі випробувань.
Поки що відкриття — це крок у матеріалознавстві, а не близький запуск нового типу акумулятора на ринок. Результати роботи опублікували в журналі Advanced Science; автори досліджували властивості каталізатора в лабораторних умовах.
Ознайомтеся з іншими матеріалами:
Учені виявили механізм, який може посилювати магнітні бурі
Дві ШІ-акції, які можуть перетворити $10 на $100 за рік
Як магнітні бурі впливають на технології та інфраструктуру
Джерело: Технічний університет Дармштадта.
Telegram 
Viber 
