Цинк-воздушните батерии се една од можните алтернативи на многу нестабилните литиум-јонски батерии. Нивниот најголем проблем е што тие обично се за еднократна употреба, но најновиот дизајн на овие батерии го избришаа тој недостаток.
Лесни, компактни и изработени од потрајни и помалку запаливи материјали од другите батерии, цинк-воздушните батерии се сериозен кандидат за нов чекор во еволуцијата на батериската технологија. Досега се користеа само еднаш, што е најголем недостаток, но научниците од германскиот универзитет во Минстер ги редизајнираа овие батерии со промена на нивниот електролит за да можат да се полнат.
Нивниот прототип може да се полни стотици пати, а еден ден таквите батерии од цинк-воздух би можеле да напојуваат електрични возила и други електрични уреди наместо постојните литиум-јонски батерии.
Секоја ќелија на цинк-воздух батеријата има две електроди, цинкова анода и порозна катода и се одделени со течен електролит. Кај стандардните цинк-воздух батерии, овој електролит е супстанца со висока PH вредност и содржи состојки како калиум хидроксид. Кислородот од воздухот влегува во катодата, каде реагира со водата од електролитот и формира хидроксид. Хидроксидот формиран на површината на катодата патува кон анодата и реагира со цинкот, ослободувајќи енергија која ги напојува другите уреди.
Проблемот е што оваа реакција не е баш реверзибилна, посочува Веи Сун од Универзитетот во Минстер. Ова го отежнува полнењето на оваа батерија. Понатаму, наведениот електролит во цинк-воздух батеријата исто така го нарушува интегритетот на катодата и анодата на батеријата.
За да се реши овој проблем, Сан и неговите колеги направиле цинк-воздух батерија користејќи нов електролит кој содржи хидрофобни јони. Овие јони се држат до катодата, спречувајќи водата од електролитот да реагира со влезниот кислород на површината на катодата. Како резултат на тоа, јоните на цинкот можат да патуваат од анодата до катодата каде што тие реагираат директно со кислород што доаѓа директно од воздухот.
Оваа релативно едноставна реакција може да се сврти за да се наполни батеријата.
Исто така, новиот електролит не ги оштетува катодата и анодата како стандардната верзија на електролитот, а тоа помага во траење на батеријата. Во лабораториските експерименти, Сан и неговите колеги успеале да испразнат и наполнат нова цинк-воздух батерија 320 пати во рок од 160 часа.
Коментари