Mezinárodní skupina výzkumníků prokázala vodnou zinkovou baterii s vynikajícím super rychlým výkonem, pokud jde o kapacitu, rychlost, specifickou energii a výstupní napětí. Hybridní zařízení superkondenzátor-baterie také prokázalo bezprecedentní cyklickou stabilitu 99,2 % zachování kapacity po 17 [...]

The post Super rychlá vodná dobíjecí zinková baterie appeared first on VT-AUTA.CZ.

Mezinárodní skupina výzkumníků prokázala vodnou zinkovou baterii s vynikajícím super rychlým výkonem, pokud jde o kapacitu, rychlost, specifickou energii a výstupní napětí. Hybridní zařízení superkondenzátor-baterie také prokázalo bezprecedentní cyklickou stabilitu 99,2 % zachování kapacity po 17 000 cyklech při 100% hloubce vybití.

S rostoucí poptávkou po bateriových systémech skladování energie roste i v poznání, že ne vše může záviset na jedné chemii. Obavy týkající se nákladů na suroviny a dostupnosti, ale také ekologické stopy a bezpečnosti všudypřítomných lithium-iontových baterií vytvářejí prostor pro zvážení alternativních chemikálií. A také jejich komercializaci.

Vodné dobíjecí baterie na bázi zinku se prozkoumaly jako slibná alternativa. Zejména kvůli jejich nízké ceně, bezpečnosti, šetrnosti k životnímu prostředí a vnitřní nehořlavosti. Jejich široké přijetí však brzdila jejich nízká coulombická účinnost. A notoricky známý dendritický růst na anodách na bázi zinku spolu s rychlým vyblednutím kapacity katod.

Nyní mezinárodní skupina výzkumníků vedená vědci z Tarbiat Modares University (TMU) v Íránu oznámila vysoce výkonnou dobíjecí zinkovou baterii s mimořádně dlouhou životností. Jejich zařízení obsahuje smíšený ZnCO₃ a MnCO₃ naroubovaný na negativní elektrodu z grafenového aerogelu (ZMG). Dále pozitivní elektrodu s nanotrubičkovým sulfidovaným Ni-Co-Fe vrstveným dvojitým hydroxidem (LDHS).

„Vstupní energii potřebnou k nabití baterie mohou zajistit obnovitelné zdroje energie. Všimněte si, že napětí solárního panelu by mělo překročit 20–30 % pracovního napětí baterie pro efektivní nabíjení,“ řekl Abolhassan Noori, odborný asistent na katedře analytické chemie TMU.

Dobíjecí zinková baterie

Díky zlepšené vodivosti a zvýšené elektroaktivitě vyvinutých elektrodových aktivních materiálů vykazovalo alkalické hybridní zařízení ZMG||LDHS superkondenzátor-baterie vynikající výkon podle různých kritérií.

Poskytoval vynikající kapacitu (356 mA hg-1 katoda při 12 A g-1) a super rychlostní kapacitu (108 mA hg-1 katoda při 300 A g-1). I extrémně vysokou specifickou energii (568 W h kg-1 katoda), a měrný výkon (429 kW kg−1 katoda) spolu s vysokým výstupním napětím (1,8 V).

Kromě toho zařízení vykazovalo to, co se nazývá „bezprecedentní cyklická stabilita“ s 99,2% zachováním kapacity. A to po 17 000 cyklech při 100% hloubce vybití. I díky elektrochemickému pulzně řízenému regeneračnímu mechanismu.

Výjimečné výkony s vysokou energií a vysokým výkonem jsou připisovány příznivým strukturálním vlastnostem aktivních materiálů elektrod. A také synergickým efektům mezi jednotlivými složkami a také pseudokapacitnímu charakteru záporné elektrody. Což má za následek zařízení pro ukládání energie. To „překonává většinu již dříve ohlášených zařízení pro uchovávání energie na bázi zinku,“ uvedli výzkumníci. A to zejména v článku „Superrychlá a super dlouhá životnost dobíjecí zinkové baterie“. Ta se nedávno publikovala v Advanced Energy Materials.

Zdroj: pv-magazine, TowPoint

The post Super rychlá vodná dobíjecí zinková baterie appeared first on VT-AUTA.CZ.