Sel zink dengan jerawat kecil. Ketumpatan tenaga tinggi dan beribu-ribu kitaran tugas
Bateri litium-ion adalah standard dan penanda aras mutlak dalam storan tenaga. Tetapi penyelidik sentiasa mencari elemen yang memberikan sekurang-kurangnya prestasi serupa pada kos pembuatan yang jauh lebih rendah. Salah satu unsur yang menjanjikan ialah zink (Zn).
Bateri Zn-x adalah dan akan menjadi sangat murah. Mereka hanya perlu dibayar
Deposit zink bertaburan di seluruh dunia, kami juga boleh menemuinya di Poland – sebagai masyarakat kami mengeksploitasinya dari abad 2020 (!) hingga akhir 12,9 tahun. Zink ialah logam yang murah dan lebih mudah diperolehi daripada litium kerana ia berguna dalam industri, pengeluaran global adalah berjuta-juta (2019 juta dalam 82) dan bukannya berpuluh-puluh ribu tan (2020 ribu dalam XNUMX) seperti yang diandaikan. letak dalam surat. Di samping itu, zink telah menjadi asas sel sejak abad ke-XNUMX dan masih digunakan dalam sel pakai buang (contohnya, sel alkali berdasarkan zink oksida dan mangan).
Cabarannya adalah untuk mendapatkan sel zink untuk berjalan sekurang-kurangnya beberapa ratus kitaran sambil mengekalkan kapasiti yang dirancang.... Proses mengecas bateri dengan anod zink menyebabkan pemendapan atom logam yang tidak teratur pada elektrod, yang kita kenali sebagai pertumbuhan dendrit. Dendrit tumbuh sehingga mereka menembusi pemisah, mencapai elektrod kedua, menyebabkan litar pintas, dan menyebabkan sel mati.
Pada Mei 2021, sebuah kertas saintifik telah diterbitkan di mana tingkah laku sel dengan elektrolit yang diperkaya dengan garam fluorin telah diterangkan. Garam bertindak balas dengan zink pada permukaan anod untuk membentuk zink fluorida. Lapisan persimpangan adalah telap kepada ion, tetapi menyekat dendrit.... Walau bagaimanapun, elemen yang dilindungi dengan cara ini tidak benar-benar mahu mengembalikan caj (ia mempunyai rintangan dalaman yang tinggi, sumber).
Satu cara yang mungkin untuk meningkatkan kereaktifannya diterangkan dalam kertas penyelidikan lain yang dikhaskan untuk katod sel zink berdasarkan kuprum, fosforus dan sulfur. Kesan? Manakala sel zink standard memberikan ketumpatan tenaga sehingga 0,075 kWj / kg, sel zink-udara terkini dengan katod baharu janji 0,46 kWj / kg... Tidak seperti sel Zn-udara sebelumnya, yang biasanya boleh guna, ia harus bertahan beribu-ribu kitaran kerja, iaitu sesuai untuk kegunaan industri (sumber).
Jika semua penemuan boleh digabungkan, disahkan dan meningkatkan pengeluaran, sel zink boleh menjadi asas untuk penyimpanan tenaga murah pada masa hadapan.
Foto pembukaan: bateri zink boleh guna semula ("bateri beralkali"). Bergantung pada kedalaman nyahcas, ia boleh bertahan dari beberapa hingga beberapa ratus kitaran operasi (c) Lukas A CZE
Nota daripada editor www.elektrowoz.pl: Dalam kesusasteraan bahasa Inggeris, sel udara zink dipanggil sel bahan api kerana mereka mengambil oksigen dari udara. Dari sudut pandangan kami, tidak kira sama ada proses itu boleh diterbalikkan, iaitu sel boleh dicas dan dinyahcas berkali-kali.
Ini mungkin menarik minat anda:
