To właśnie oni, przedstawiciele Korea Institute of Energy Research, zaprojektowali potencjalnie przełomową konstrukcję. Wykorzystali w tym celu tlenek miedzi, który pomógł w równomiernym osadzaniu cynku i ograniczeniu powstawania dendrytów. Te ostatnie mają negatywny wpływ na funkcjonowanie baterii i mogą skracać okres ich przydatności oraz zmniejszać wydajność.
Czytaj też: Przełomowy fotoprzekaźnik Toshiby może odmienić pojazdy elektryczne – te małe i te znacznie większe
Tzw. wodne baterie cynkowe wykorzystują wodę w formie elektrolitu. Członkowie zespołu badawczego piszą o swoim podejściu na łamach Advanced Energy Materials. Jak wyjaśniają, poza wspomnianymi już zaletami, ich akumulatory cechują się dodatkowo brakiem negatywnego wpływu na środowisko. Tego samego nie można powiedzieć o znacznie popularniejszych bateriach litowo-jonowych.
Różnic jest więcej. Wodne baterie cynkowe wykorzystują dwa elektrony na jon, podczas gdy litowo-jonowe – jeden elektron na jon. W teorii pozwala to na nawet dwukrotnie wyższą pojemność tych pierwszych. Inżynierowie z Korei Południowej mają tego świadomość i dążą do komercjalizacji technologii, której poświęcili wiele uwagi. Już na obecnym etapie jest ciekawie, wszak testy wykazały ponad 10-krotnie wyższą żywotność tych urządzeń.
Wodne baterie cynkowe w wykonaniu naukowców z Korei Południowej wykorzystują tlenek miedzi do ograniczenia powstawania dendrytów
Po 3000 cykli ładowania i rozładowywania zmierzono 80% pierwotnej pojemności. To ogromny postęp względem poprzednich wodnych baterii cynkowych, które wykazywały spadek poniżej 80% już po zaledwie 300 cyklach. Kluczem w ostatnich postępach było ograniczenie powstawania dendrytów. Zmierzona w testach pojemność wyniosła 60 mAh na centymetr kwadratowy.
Czytaj też: Znana sieć handlowa zgarnia laury. Właściciele elektryków zaczną robić tam zakupy
Do redukcji tworzenia się dendrytów autorzy zastosowali metodę opartą na tlenku miedzi. Związek ten napędza osadzanie się cynku i to w równomierny sposób, dzięki czemu sprawdza się w tej roli lepiej niż sama miedź. Kontrolując powstawanie dendrytów, naukowcy z Azji doprowadzili do bardzo zadowalających rezultatów. Teraz czas na wprowadzenie tej technologii na salony.