Zinc-I Gain Batteries удваивает производительность ионов лития

Новая техника для батарей цинкодиума позволяет получить катоды с производительностью более высокой, чем у литий-ионных аккумуляторов

Они по своей природе безопасны, экономичны для производства и уважительны к окружающей среде. На бумаге аккумуляторы цинкодиума имеют все характеристики, чтобы стать идеальным кандидатом на накопление нового поколения.

Другая сторона медали? Для электродов этих перезаряжаемых, масштабируемый и стабильный метод производства до сих пор отсутствует сегодня.

Новое исследование из Университета Аделаиды, Австралия, прибывает сегодня. Здесь группа инженеров -химиков в сотрудничестве с некоторыми коллегами из Университета штата Кент (США) разработала новый сухой электрод для водянистых батарей с высокой производительностью. Настолько высокие, что они могут гарантировать диапазон 15,8 мАч/см². И что он может быть поддержан на уровне 88,6% от начального значения после 750 циклов заряда и разряда.

Как работают батареи цинка-гигодий

Аккумуляторы цинка-это аккумуляторы, в которых йод (i2) действует как источник активных видов. Клетки работают на основе химического преобразования йод -химического вещества в катод, а реакция осаждения/снятия в цинк ano (Zn). В частности, во время процесса разряда I2 получает электроны и уменьшается до I -, в то время как Zn теряет электроны и окисляется до Zn2+.

Эта технология предлагает несколько преимуществ для сектора накопления, начиная с численности цинка и непламности электролита. Сильная точка, очевидно, является высокой теоретической способностью (то есть 820 мАч/г — 5855 мАч/см3), вместе с низким потенциалом электрода (-0,76 В по сравнению со стандартным водородным электродом) и стабильность воздуха цинка.

Все эти характеристики в последние годы привели к заметному увеличению сектора. Жаль, что очень сложно найти правильный катод для батарей цинко-гигодий.

Проблема заключается не только в материале, но и в технике обработки. Традиционный сырный процесс, на самом деле, к сублимации йода, низкой нагрузки активного материала, низкой плотности уплотнения электродов и значительных эффектов шаттла полидуандо. Все факторы, которые ограничивают плотность энергии и практичность этих систем.

Новый подход к производству электродов

«Мы разработали новую технику для электродов цинк-гигодиума, которая избегает традиционного влажного смешивания йода»— сказал профессор Шиханг Цяо из Университета Аделаиды, который возглавлял команду. «Мы смешали активные материалы, такие как сухая пыль, и раскатали их в толстых и самоотверженных электродах. В то же время мы добавили небольшое количество простого химического вещества в электролит, называемый 1,3,5-роскошным, который превращается в гибкую защитную пленку на поверхности цинка во время заряда».

Этот фильм необходим для конечного результата. Фактически его задача состоит в том, чтобы предотвратить образование цинка дендритов (разветвленных игольных структур) на поверхности анода в процессе заряда и разгрузки. Подход позволил создать йод -катоды с высокой загрузкой, то есть 100 мг активного материала на CM2. Влияние на производительность было немедленно очевидным, достигнув мощности 15,8 мАч/см2.

«После загрузки мешка ячейки, в которых использовались новые электроды, они сохранили 88,6% своей емкости после 750 циклов, в то время как кнопки составляли почти 99,8% емкости после 500 циклов»— сказал Хан Ву, исследователь, связанный с факультетом химического машиностроения Университета Аделаиды.

Результаты появляются в журнале ДжоульПолем