Разработка показала кулоновскую эффективность 99,94%
Наука и космос138 минут назад
Китайские исследователи представили новый тип проточной цинковой батареи, способной работать без перерыва более семи месяцев. В ходе испытаний экспериментальный аккумулятор функционировал 5128 часов подряд. Ученые полагают, что данная технология может стать многообещающей основой для масштабных систем хранения энергии, предназначенных для солнечных и ветряных электростанций.
Разработку представили специалисты Фуданьского университета и Китайской академии наук. В отличие от традиционных цинковых аккумуляторов, где используется неподвижный металлический электрод, новая система работает с жидкой суспензией наночастиц цинка, которая непрерывно циркулирует между резервуаром и электрохимической ячейкой.
По сути, цинк здесь выступает не в роли обычного электрода, а в качестве своеобразного «жидкого энергоносителя». Во время зарядки и разрядки его частицы многократно переходят из металлического состояния в ионное и обратно, обеспечивая стабильную работу батареи.
Ключом к новой технологии стала специальная конструкция суспензии. Она включает наночастицы цинка, полый углеродный каркас и электролит с органическими лигандами. Такое сочетание предотвращает слипание частиц, улучшает их подвижность и поддерживает стабильное протекание электрохимических реакций даже после тысяч циклов работы.
Испытания показали впечатляющие результаты. Батарея непрерывно проработала 5128 часов (около 214 суток), продемонстрировала кулоновскую эффективность 99,94%, а версия с катодом на основе диоксида марганца сохранила 81,1% первоначальной емкости после 5500 циклов зарядки и разрядки.
Одним из основных преимуществ новой конструкции является простота масштабирования. В отличие от обычных аккумуляторов, где для увеличения емкости необходимо создавать более крупные элементы, здесь достаточно увеличить объем резервуаров с цинковой суспензией. Это делает технологию особенно привлекательной для крупных накопителей энергии, используемых в энергосистемах.
По словам руководителя исследования Фэй Вана, идея проекта возникла после посещения завода по электролитическому производству цинка. Ученый заметил, что процесс восстановления ионов металла можно использовать не только в металлургии, но и для хранения электрической энергии.
Следующим этапом станет адаптация технологии для промышленного применения. Исследователи намерены усовершенствовать состав суспензии, улучшить характеристики батареи и изучить возможность создания аналогичных проточных аккумуляторов на основе других металлов.
DexterИсточники:Interesting EngineeringНаука и космос1Наука38 минут назад
Источник