Выдерживают 6000 циклов: батареи "на воде" достигли плотности энергии 220 Вт*ч/кг

Исследователи из Китайского университета нефти синтезировали новый гидрогелевый электролит, который в сочетании с катодом из берлинской лазури обеспечивает исключительную плотность энергии и циклируемость в гибридных ионных батареях на основе натрия и цинка. Об этом говорится в пресс-релизе, опубликованном на портале EurekAlert.

Батареи на водной основе считаются перспективной технологией для хранения энергии благодаря своей безопасности, низкой стоимости и экологичности. Однако их практическое применение затруднено узким окном электрохимической стабильности и относительно низкой плотностью энергии.

Чтобы преодолеть эти ограничения, ученые разработали гидрогелевый электролит, названный Zn–SA–PSN. Он создан на основе уникальной полимерной сети с взаимосвязанными амидными цепями и гидрофильными функциональными группами, которые являются ключом к его высокой производительности. Эта передовая конструкция обеспечивает хорошую ионную проводимость и расширенное окно электрохимической стабильности.

По данным исследователей, в сочетании с катодом из берлинской лазури гибридная батарея натрий-цинк демонстрирует замечательную производительность, достигая более 6000 циклов с минимальным падением емкости всего 0,0096% за цикл при высокой плотности тока 25 С. Кроме того, батарея достигает плотности энергии приблизительно в 220 Вт*ч/кг.

Важно Цинковые батареи на водной основе работают лучше в холоде с помощью растений

"Наш гидрогелевый электролит представляет собой значительный прогресс в области водных аккумуляторов. Его способность сохранять высокую производительность на протяжении тысяч циклов и при высоких плотностях тока является свидетельством его потенциала для практического применения в области хранения энергии", — отметил ведущий исследователь проекта доктор Линьцзе Чжи.

По словам ученых, способность гидрогелевого электролита Zn–SA–PSN обеспечивать высокую плотность энергии и долгосрочную стабильность может трансформировать аккумуляторные системы для хранения энергии в масштабах сети, электромобилей и других технологий, требующих эффективности и безопасности.

В свою очередь группа исследователей из Японии разработала квазитвердотельный литий-ионный аккумулятор, который не воспламеняется и лишен недостатков традиционных батарей.