В качестве альтернативы литий-ионным аккумуляторам предлагают воздушно-цинковую электрохимическую систему
В недавнем исследовании Университета Эдит Коуэн (ECU), которое посвящено развитию устойчивых аккумуляторных систем, воздушно-цинковые батареи продвигают в качестве альтернативы литию. Доктор Мухаммад Ризван Азхар из ECU возглавил это исследование. Исследователи планируют преодолеть ограничения, связанные с химией литий-ионных аккумуляторов (стоимость, ограниченность ресурсов, проблемы безопасности). Ризван Азхар считает, что воздухо-цинковые аккумуляторы (ZAB) становятся все более привлекательными благодаря низкой стоимости, экологичности, высокой теоретической энергетической плотности и безопасности.
С появлением на рынке электромобилей дальнего радиуса действия, электропоездов и электросамолетов нового поколения вырастет потребность в более безопасных, экономичных и высокопроизводительных аккумуляторных системах, которые по своим эксплуатационным характеристикам должны превосходить литий-ионные батареи. Воздушно-цинковая АКБ состоит из цинкового отрицательного электрода и воздушного положительного электрода. Основным их минусом является ограниченная выходная мощность из-за неудовлетворительной работы воздушных электродов и непродолжительного срока службы.
Прорыв сотрудников ECU позволил для модернизации воздушно-цинковых батарей использовать комбинацию новых материалов, таких как углерод, более дешевое железо и минералы на основе кобальта. Ажар отмечает, что новая конструкция оказалась весьма эффективной и смогла подавить внутреннее сопротивление аккумуляторов. Их напряжение приблизилось к теоретическому значению, что увеличило пиковую энергетическую плотность и повысило стабильность.
Помимо серьёзного прорыва в индустрии хранения электроэнергии, исследование вносит существенный вклад в построение устойчивой экономики и снижение зависимости от ископаемого топлива. Для создания образцов использовался цинк из Австралии и воздух, что повышает экономическую эффективность и жизнеспособность воздушно-цинковых аккумуляторов.
Жизнеспособность и надёжность новой разработки
Доктор Ажар отметил, что возобновляемые ресурсы (солнечная, ветровая и гидроэнергия) играют важную роль в будущем зелёной энергетики. Но они не являются полностью надёжными решениями, поскольку представляют собой непостоянные источники энергии. Именно поэтому он считает воздушно-цинковые аккумуляторы прекрасным решением для снижения рисков при непостоянной выработке возобновляемой энергии.
Модернизированный вариант воздушно-цинковых аккумуляторов, разработанный в ECU, приближает Австралию к достижению целей и задач ООН в сфере устойчивого развития. Эти цели были установлены Парижским соглашением в конце 2015 года. Они нужны для устойчивости энергетических ресурсов и замедления изменений климата.
Результаты исследования опубликованы здесь.
(голосов: 1, в среднем: 5,00 из 5)
Загрузка...
