Idealus ličio{0}}jonų akumuliatorių pakaitalas? Ar vandens{1}}baterijos gali tai padaryti?
Praėjusiais metais Merilendo universitetas, sukūręs vandens-ličio bateriją, sukūrė vandens-cinko bateriją. Ar šį kartą jį galima komercializuoti?
JAV mokslininkai sukūrė įkraunamą, vandens{0}} cinko bateriją, kuri ne tik turi didelę talpą, ilgaamžiškumą, bet ir yra saugesnė ir, kaip tikimasi, idealiai pakeis plačiai naudojamas ličio -jonų baterijas. .
Baterijoms mažas dydis, didelė talpa, ilgas tarnavimo laikas, didelis saugumas ir mažos gamybos sąnaudos yra idealūs kokybės reikalavimai, tačiau baterijas, kuriose būtų integruotos šios savybės, vis tiek sunku rasti. Kaip pavyzdį paimkite ličio baterijas, plačiai naudojamas plataus vartojimo elektronikos gaminiuose. Nors jie yra puikūs talpos, tūrio ir eksploatavimo trukmės požiūriu, daugelis žmonių kritikavo jų sprogimo pavojų.
Šį kartą mokslininkų grupė, sudaryta iš Merilendo universiteto, Armijos tyrimų laboratorijos ir Nacionalinio standartų ir technologijų instituto mokslininkų, sujungė tradicinę cinko baterijų technologiją su vandens baterijų technologija, kad sukurtų didesnės talpos ir saugesnę bateriją. Pakraunama baterija. Jie naudojo naujo tipo vandeninį elektrolitą, kad pakeistų tradicinėse ličio{0}}jonų baterijose naudojamą degų organinį elektrolitą, o tai labai pagerino akumuliatoriaus saugą; o į elektrolitą įpylus metalinio cinko ir druskos, baterijos energijos tankis buvo efektyviai pagerintas.
Tyrėjai pažymėjo, kad cinko baterijos yra saugios ir palyginti nebrangios gaminti, tačiau nėra tobulos dėl mažo energijos tankio ir trumpos eksploatavimo trukmės. Naujasis vandens{0}} cinko akumuliatorius pašalina šiuos tradicinio cinko akumuliatoriaus trūkumus, o tai ne tik žymiai pagerina baterijos energijos tankį, bet ir pailgina baterijos veikimo laiką. Palyginti su ličio baterijomis, vandens{1}}cinko baterijos yra ne tik panašios energijos tankiu, bet ir daug saugesnės, be sprogimo ar gaisro pavojaus.
Tyrėjai įsitikinę, kad naujasis vandens{0}}cinko akumuliatorius bus komercializuotas. Jie teigė, kad naujo tipo baterijos ilgainiui bus naudojamos ne tik plataus vartojimo elektronikoje ir taps stipriu ličio baterijų konkurentu, bet ir bus naudojamos ekstremaliose aplinkose, tokiose kaip kosmosas ir giliavandeniai, ir bus naudingos aviacijos erdvėje, giluminėje{ {1}}jūros tyrinėjimas ir kiti laukai.
Atitinkami tyrimų rezultatai buvo paskelbti naujausiame žurnalo „Nature Materials“ numeryje.
Tiesą sakant, dar praėjusį rugsėjį JAV armijos tyrimų laboratorijos (ARL) ir Merilendo universiteto mokslininkai pirmą kartą sukūrė ličio{{0}}jonų baterijas naudodami vandens-druską. sprendimas kaip elektrolitas, galintis pasiekti reikiamą namų elektronikos, pavyzdžiui, nešiojamųjų kompiuterių, lygį. 4,0 voltų nesukelia gaisro ir sprogimo pavojaus, kurį kelia kai kurios komerciškai prieinamos ne-vandeninės ličio-jonų baterijos.
Pasak dr. Kang Xu, ARL tyrėjo, besispecializuojančio elektrochemijos ir medžiagų mokslo srityse ir pagrindinio tyrimo autoriaus, ši technologija suteiks kariams visiškai saugią ir lanksčią ličio{0}}jonų bateriją, kurios energija bus tokia pati kaip SOA ličio{0} {1}}jonų baterijų tankis. Net ir esant stipriam mechaniniam pažeidimui, akumuliatorius nekelia gaisro ir sprogimo pavojaus.
Komentarai: vandens{0}}sistema turi didelį poveikį gerinant akumuliatoriaus saugą. Nuo kietojo kūno-baterijų iki grafeno baterijų iki cinko{2}}vandens baterijų – nuolat atsiranda naujų baterijų koncepcijų, tačiau iki šiol praktikoje nėra baterijų, kurios iš tikrųjų galėtų padaryti proveržį ir realizuoti industrializaciją. Į naują baterijų technologiją galima atkreipti dėmesį, tačiau šios vadinamosios-naujosios technologijos yra labiau ažiotažas, todėl pramonė turėtų daugiau dėmesio skirti tam, ar naujos technologijos artimiausiu metu turės sąlygas industrializuotis.
