На рынке появится безопасная батарея с недорогой начинкой

Химики из университета Ватерлоо разработали долговечный цинк-ионный аккумулятор, который вдвое дешевле современных литий-ионных батарей.

Благодаря дешевизне и другим привлекательным характеристикам новинка способна сократить зависимость сообществ от традиционных сетей для хранения энергии, и упростить переход на возобновимую солнечную и ветряную энергию.

Профессор Линда Нацар с коллегами опубликовали соответствующий материал в издании Nature Energy.

В батарее используются безопасные, негорючие, нетоксичные материалы, а также соль на водной основе с нейтральным pH.

Она состоит из:

• электролита на водной основе,
• анода из оксида ванадия,
• недорогого цинкового катода.

Батарея генерирует электричество в ходе обратимого процесса — интеркаляции, в ходе которой цинковые анионы окисляются с цинкового катода, перемещаются по электролиту и внедряются меж нанолистов оксида ванадия в аноде. Далее поток электронов перемещается во внешнюю микросхему.

Обратный процесс наблюдается при зарядке.

Рабочий прототип ячейки отвечает 4 важным критериям:

1. высокая обратимость,
2. высокая скорость,
3. большая емкость,
4. отсутствие дендритных осадков цинка.

Свыше 1000 циклов закрядки-разрядки пройдет, прежде чем емкость снизится до 80%. Ожидаемая энергоплотность — 450 ватт на литр.

Литий-ионные батареи, к слову, тоже управляются интеркаляцией ионов лития, но электролит в них дорогой и горючий.

— Наши батареи относительно недорогие и совершенно безопасные, заявила Нацар. — Они полностью соответствуют потребностям рынка в возобновимой энергии.

29.08.2016