Cinka šūnas ar nelieliem izsitumiem. Augsts enerģijas blīvums un tūkstošiem darba ciklu
Litija jonu akumulatori ir absolūts standarts un etalons enerģijas uzkrāšanā. Taču pētnieki pastāvīgi meklē elementus, kas nodrošina vismaz līdzīgu veiktspēju ar daudz zemākām ražošanas izmaksām. Viens no daudzsološajiem elementiem ir cinks (Zn).
Zn-x akumulatori ir un būs ļoti lēti. Viņiem vienkārši ir jāmaksā
Cinka atradnes ir izkaisītas pa visu pasauli, tās varam atrast arī Polijā – kā sabiedrība tās ekspluatējām no 2020. (!) gadsimta līdz 12,9 gadu beigām. Cinks ir lēts metāls, un to ir vieglāk iegūt nekā litiju, jo tas ir noderīgs rūpniecībā, globālā ražošana ir miljonos (2019 miljoni 82), nevis desmitiem tūkstošu tonnu (2020 tūkstoši XNUMX), kā pieņemts. vietu vēstulē. Turklāt cinks ir bijis šūnu pamats kopš XNUMX gadsimta un joprojām tiek izmantots vienreizējās lietošanas šūnās (piemēram, sārmainās šūnās, kuru pamatā ir cinka oksīds un mangāns).
Izaicinājums ir panākt, lai cinka šūnas darbotos vismaz dažus simtus ciklu, vienlaikus saglabājot plānoto jaudu.... Akumulatora uzlādes process ar cinka anodu izraisa neregulāru metāla atomu nogulsnēšanos uz elektroda, ko mēs zinām kā dendrīta augšanu. Dendriti aug, līdz izlaužas cauri separatoriem, sasniedz otro elektrodu, izraisa īssavienojumu un izraisa šūnas bojāeju.
2021. gada maijā tika publicēts zinātnisks raksts, kurā aprakstīta šūnas uzvedība ar elektrolītu, kas bagātināts ar fluora sāļiem. Sāļi reaģēja ar cinku uz anoda virsmas, veidojot cinka fluorīdu. Savienojuma slānis bija jonu caurlaidīgs, bet bloķēja dendrītus.... Taču šādi aizsargātais elements īsti negribēja atdot lādiņu (tam bija liela iekšējā pretestība, avots).
Iespējamais veids, kā palielināt tā reaktivitāti, ir aprakstīts citā pētniecības dokumentā, kas veltīts cinka šūnu katodiem, kuru pamatā ir varš, fosfors un sērs. Efekti? Kamēr standarta cinka šūna nodrošina enerģijas blīvumu līdz 0,075 kWh / kg, jaunākās cinka-gaisa šūnas ar jauniem katodiem solījums 0,46 kWh / kg... Atšķirībā no iepriekšējām Zn-gaisa šūnām, kuras parasti bija vienreizējās, tām vajadzētu izturēt tūkstošiem darba ciklu, tas ir, piemērots rūpnieciskai lietošanai (avots).
Ja visus atklājumus varētu apvienot, apstiprināt un palielināt ražošanu, cinka šūnas nākotnē varētu kļūt par pamatu lētas enerģijas uzglabāšanai.
Sākuma foto: atkārtoti lietojama cinka baterija ("sārma baterija"). Atkarībā no izlādes dziļuma tas var izturēt no vairākiem līdz vairākiem simtiem darbības ciklu (c) Lukas A CZE
Piezīme no www.elektrowoz.pl redaktoriem: Angļu valodas literatūrā cinka gaisa šūnas tiek sauktas par degvielas šūnām, jo tās uzņem skābekli no gaisa. No mūsu viedokļa nav īsti svarīgi, vai process ir atgriezenisks, t.i., šūnas var uzlādēt un izlādēt daudzas reizes.
Tas jūs varētu interesēt:
