Созданы предпосылки к появлению коммерческих цинк-металлических батарей

Группа ученых из исследовательской лаборатории армии США (ARL) создала набор стандартизированных протоколов, которые помогут определить ценность новой технологии перезаряжаемых цинк-металлических батарей (RZMB) и начать разработку коммерческих устройств, сообщает портал Techxplore.com.

В настоящее время исследователи во всем мире, занимающиеся разработками в области RZMB, используют каждый свои правила для оценки эффективности получившихся систем, что не позволяет провести объективный анализ и сравнить их между собой, при этом в некоторых случаях даже используются нереальные с коммерческой точки зрения значения плотности тока и площадной емкости.

Исследователи из ARL в самом начале внимательно изучили аккумуляторные системы с поливалентными ионами (Mg2 +, Ca2 +, Zn2 +, Al3 + и другие), которые обещают стать лучше, чем существующие литий-ионные, остановив свой выбор на цинк-металлических. Этот тип батарей предлагает более высокую, чем у литиевых систем, энергию на единицу объема – 5854 Ач, а также более высокую энергию на единицу веса – 820 мАч. Также по оценкам американских специалистов использование оптимизированных электролитов может привести к получению RZMB с сильно обратимым цинкованием, достигая кулоновской эффективности (КЭ, CE, %), близкой к 100%. Это значит, что батарея сможет отдать всю энергию, которую она получила от зарядного устройства.

В ходе долгих изысканий был представлен набор стандартизированных протоколов для тестирования RZMB-систем, который позволит начать создавать коммерческие батареи нового типа, чтобы они нашли свое применение не только в армии, но в гражданском секторе, вытеснив литий-ионные аккумуляторы. Еще одним немаловажным фактором, определившим выбор в пользу цинка, стала доступность данного материала по сравнению с литием.

В данный момент исследователи ARL разрабатывают передовые водные (то есть на водной основе) и неводные электролиты для технологий аккумуляторов следующего поколения. В рамках этого процесса они также пытаются достичь детального и фундаментального понимания факторов, влияющих на обратимость RZMB, чтобы определить подходы, которые могут улучшить их производительность.