Цинково-въздушните батерии се очертават като по-евтина и по-безопасна алтернатива на литиево-йонните, сочи проучване

В скорошно проучване на университета Edith Cowan (ECU) за напредъка на устойчиви батерийни системи, цинково-въздушните батерии се очертават като по-добра алтернатива на литиевите.

Проучването, ръководено от д-р Мухаммад Ризван Азхар от ECU, разкрива, че литиево-йонните батерии, въпреки че са популярен избор за електрически превозни средства по света, са изправени пред ограничения, свързани с разходите, ограничените ресурси и опасенията за безопасността.

„Акумулаторните цинково-въздушни батерии (ZAB) стават все по-привлекателни поради тяхната ниска цена, екологичност, висока теоретична енергийна плътност и присъща безопасност“, обяснява д-р Мухамад Ризван Азхар, цитиран от ScienceDaily.

По негово мнение, „с появата на следващото поколение превозни средства за дълги разстояния и електрически самолети на пазара, има нарастваща нужда от по-безопасни, по-рентабилни и високоефективни батерийни системи, които могат да надминат възможностите на литиево-йонните батерии“. 

Какво представляват цинково-въздушните батерии?

Цинково-въздушната батерия се състои от цинков отрицателен електрод и въздушен положителен електрод. Основният недостатък при тях е ограничената изходна мощност, поради лошото представяне на въздушните електроди и краткия живот – досега.

Пробивът на ECU позволи на инженерите да използват комбинация от нови материали, като въглерод, по-евтини минерали на основата на желязо и кобалт, за да проектират наново цинково-въздушните батерии.

„Новият дизайн беше толкова ефективен, че потисна вътрешното съпротивление на батериите и напрежението им беше близко до теоретичното напрежение, което доведе до висока пикова плътност на мощността и ултра дълга стабилност“, казва д-р Азхар.

„В допълнение към революцията в индустрията за съхранение на енергия, този пробив допринася значително за изграждането на устойчиво общество, намалявайки зависимостта ни от изкопаемите горива и смекчавайки въздействието върху околната среда“, коментира д-р Азхар.  Той е убеден, че „чрез използването на природни ресурси, като цинк от Австралия и въздух, това допълнително повишава рентабилността и жизнеспособността на тези иновативни цинково-въздушни батерии за бъдещето“.

Надежден енергиен източник

Възобновяемите ресурси като слънчева, вятърна и водна енергия играят критична роля в бъдещето на зелената енергия,  но те не са напълно надеждни решения, тъй като са периодични източници на енергия, отбелязва д-р Азхар. 

За надеждността на цинково-въздушните батерии той е категоричен: „Поради изобилието от цинк, наличен в страни като Австралия, и повсеместното присъствие на въздуха, това се превръща в изключително жизнеспособно и надеждно решение за съхранение на енергия“.

Очакванията са редизайнът на цинково-въздушните батерии на ECU да помогне на страни като Австралия за постигането на целите на ООН за устойчиво развитие, определени от Парижкото споразумение, което беше създадено в края на 2015 г., за да подчертае необходимостта от устойчиви енергийни ресурси за ограничаване на изменението на климата. 

Проучването „CoNiFe-слоеста двойна хидроксидна декорирана Co-NC мрежа като здрав двуфункционален кислороден електрокатализатор за цинково-въздушни батерии“ е публикувано в списанието EcoMat и е достъпно ТУК.