Идеалният заместител на литиево{0}}йонните батерии? Могат ли цинковите батерии{1}}на водна основа?
След разработването на литиева батерия-на водна основа миналата година, Университетът на Мериленд разработи цинкова батерия на водна{1}}батерия. Може ли да се комерсиализира този път?
Американски изследователи са разработили акумулаторна цинкова-батерия на водна основа, която не само има висок капацитет, дълъг живот, но е и по-безопасна и се очаква да бъде идеален заместител на широко използваните литиево{1}}йонни батерии .
За батериите, малкият размер, голям капацитет, дълъг живот, висока безопасност и ниска производствена цена са идеални изисквания за качество, но батериите, които интегрират тези характеристики, все още са трудни за намиране. Вземете за пример литиевите батерии, широко използвани в потребителските електронни продукти. Въпреки че са забележителни по отношение на капацитет, обем и живот, рискът от експлозия е критикуван от много хора.
Този път изследователски екип, съставен от изследователи от Университета на Мериленд, Изследователската лаборатория на армията и Националния институт по стандарти и технологии, комбинира традиционната технология за цинкови батерии с технология за водни батерии, за да разработи по-голям капацитет и по-безопасна батерия. акумулаторна батерия. Те използваха нов тип воден електролит, за да заменят запалимия органичен електролит, използван в традиционните литиево{0}}йонни батерии, което значително подобри безопасността на батерията; и чрез добавяне на метален цинк и добавяне на сол към електролита, енергийната плътност на батерията беше ефективно подобрена.
Изследователите отбелязаха, че цинковите батерии са безопасни и сравнително евтини за производство, но не са перфектни поради ниската си енергийна плътност и краткия живот. Новата цинкова батерия{0}}на водна основа преодолява тези недостатъци на традиционната цинкова батерия, което не само подобрява значително енергийната плътност на батерията, но и удължава живота на батерията. В сравнение с литиевите батерии, цинковите-батерии на водна основа са не само сравними по енергийна плътност, но са и много по-безопасни, без риск от експлозия или пожар.
Изследователите са уверени в перспективите за комерсиализация на новата цинкова батерия на водна{0}}батерия. Те казаха, че новият тип батерия в крайна сметка не само ще се използва в потребителската електроника и ще се превърне в силен конкурент на литиевите батерии, но също така ще се използва в екстремни среди като космос и дълбоко море, и ще бъде полезен в аерокосмическите, дълбоки{ {1}}проучване на море и други области.
Резултатите от съответните изследвания бяха публикувани в последния брой на списание Nature Materials.
Всъщност още през септември миналата година изследователи от Изследователската лаборатория на армията на САЩ (ARL) и Университета на Мериленд разработиха за първи път литиево{0}}йонни батерии с помощта на водна-сол решение като електролит, който би могъл да постигне необходимото ниво на домашна електроника като лаптопи. 4,0 волта без опасност от пожар и експлозия, каквато имат някои налични в търговската мрежа не-литиево-йонни батерии с вода{5}}.
Според д-р Канг Сю, изследовател на ARL, специализиран в електрохимията и материалознанието и водещ автор на изследването, тази технология ще осигури на войниците напълно безопасна и гъвкава литиево{0}}йонна батерия със същата енергия като SOA литиевата{ {1}}плътност на йонните батерии. Дори при тежка механична употреба, батерията остава без опасности от пожар и експлозия.
Коментари: Водната{0}}система има значителен ефект за подобряване на безопасността на батерията. От твърди-батерии през графенови батерии до цинкови батерии на водна{2}}батерия, винаги се появяват нови концепции за батерии, но досега в практическите приложения няма вид батерия, която наистина може да направи пробив и реализира индустриализация. На новите технологии за батерии може да се обърне внимание, но тези т. нар.{3}}нови технологии са по-скоро рекламна концепция и индустрията трябва да обърне повече внимание на това дали новата технология има условия за индустриализация в близко бъдеще.
