Цинк-бромная батарея достигает 10 000 циклов благодаря инновационному электроду

Мокрая батарея с цинком и бромом ранее была лишь потенциальным кандидатом на бумаге для хранения возобновляемой энергии и выдачи ее в электросеть только при необходимости.

Теоретическая разность потенциалов составляет 1,83 вольта. Электролит на водной основе гарантирует, что конструкция не воспламеняется. Кроме того, простая конструкция ячеек и использование легкодоступных материалов обеспечивают низкую стоимость производства.

Загвоздка: чрезвычайно низкое значение pH на цинковом электроде делает систему уязвимой. Водород может улетучиваться, что в конечном итоге приводит к разрушению сепаратора. Это происходит из-за образования гидроксида цинка, который закрывает поры.

Это сильно ограничивает срок годности такого аккумулятора, поскольку через некоторое время он разряжается сам. До сих пор не было возможности заменить пористые графитовые электроды, которые чрезвычайно устойчивы к кислотам, на подходящий материал.

Теперь это удалось сделать в Институте науки и технологии Кванджу ( Gwangju Institute of Science and Technology), Корея. Заряженный азотом, мезопористый и покрытый углеродом графитовый войлок (сокращенно NMC/GF) обладает совершенно новыми свойствами.

Еще одна новая особенность - процесс изготовления путем нагревания и охлаждения в атмосфере аргона. Размеры пор находятся в диапазоне низких нанометров. Это предотвращает обмен с окружающей средой и в то же время блокирует разрушительные химические процессы внутри.

В результате получился бромисто-цинковый элемент, чья производительность снизилась до 96% после 10 000 циклов. Энергетическая эффективность, т.е. разница между энергией зарядки и разрядки, параллельно падает с 80 до все еще солидных 76 процентов.

Если предположить, что типичное использование такой батареи - один цикл в день, то срок годности составит около 27 лет. Неплохой результат для ранее ненадежного типа батарей.