Цынкавыя клеткі з невялікімі прарывамі. Высокая шчыльнасць энергіі і тысячы працоўных цыклаў
Літый-іённыя батарэі з'яўляюцца абсалютным стандартам і эталонам у галіне захоўвання энергіі. Але даследнікі ўвесь час шукаюць элементы, якія забяспечвалі бы, прынамсі, аналагічныя працоўныя параметры пры значна ніжэйшых выдатках на вытворчасць. Адзін з перспектыўных элементаў - цынк (Zn).
Батарэі Zn-x стаяць і будуць вельмі таннымі. Яны проста павінны быць платнымі
Радовішчы цынку раскіданыя па ўсім свеце, мы таксама можам знайсці іх у Польшчы - як грамадства мы эксплуатавалі іх з 2020 (!) Стагоддзя да канца 12,9 года. Цынк - танны метал, і яго лягчэй атрымаць, чым літый, паколькі ён карысны ў прамысловасці, сусветная здабыча вылічаецца мільёнамі (2019 мільёна ў 82 годзе), а не дзясяткамі тысяч тон (2020 тысячы ў XNUMX годзе), як мяркуецца. месца на пісьме. Акрамя таго, цынк з'яўляецца асновай клетак з XNUMX стагоддзя і да гэтага часу выкарыстоўваецца ў аднаразовых элементах (напрыклад, шчолачных элементах на аснове аксіду цынку і марганцу).
Праблема ў тым, каб прымусіць цынкавыя элементы працаваць хаця б некалькі сотняў цыклаў пры захаванні запланаванай магутнасці.. Працэс зарадкі батарэі з цынкавым анодам выклікае нерэгулярнае асаджэнне атамаў металу на электродзе, што мы ведаем як рост дэндрытаў. Дэндрыты растуць да таго часу, пакуль не праб'юць сепаратары, не дасягнуць другога электрода, не выклічуць кароткае замыканне і не выклічуць гібель ячэйкі.
У маі 2021 года была апублікавана навуковая праца, у якой былі апісаныя паводзіны элемента з электралітам, узбагачаным солямі фтору. Солі рэагавалі з цынкам на паверхні анода з адукацыяй фтарыду цынку. Пласт злучэння быў пранікальным для іёнаў, але блакіраваў дэндрыты.. Аднак абаронены такім чынам элемент не вельмі жадаў вяртаць зарад (у яго было высокі ўнутраны супраціў, крыніца).
Магчымы спосаб павелічэння яго рэакцыйнай здольнасці апісаны ў іншай даследчай працы, прысвечанай катодам цынкавых ячэек на аснове медзі, фосфару і серы. Эфекты? У той час як стандартны цынкавы элемент забяспечвае шчыльнасць энергіі да 0,075 квтч / кг, найноўшыя цынкава-паветраныя элементы з новымі катодамі абяцаюць 0,46 кВт/г / кг. У адрозненне ад папярэдніх элементаў Zn-air, якія, як правіла, былі аднаразовымі, яны павінны праслужыць тысячы працоўных цыклаў, гэта значыць падыходзіць для прамысловага прымянення (крыніца).
Калі б усе адкрыцці можна было аб'яднаць, пацвердзіць іх параметры і павялічыць вытворчасць, цынкавыя элементы маглі б стаць асновай для таннага захоўвання энергіі ў будучыні.
Адкрыццё фота: шматразовая цынкавая батарэя («шчолачная батарэйка»). У залежнасці ад глыбіні разраду ён можа вытрымоўваць ад некалькіх да некалькіх сотняў працоўных цыклаў (c) Lukas A CZE
Заўвага рэдакцыі www.elektrowoz.pl: у англамоўнай літаратуры паветрана-цынкавыя элементы называюцца паліўнымі элементамі, паколькі яны бяруць кісларод з паветра. З нашага пункту гледжання, не мае асаблівага значэння, ці звернем працэс, т.е.элементы можна зараджаць і разраджаць шмат разоў.
Гэта можа вас зацікавіць:
