Seli za zinki zilizo na milipuko ndogo. Msongamano mkubwa wa nishati na maelfu ya mizunguko ya wajibu

Betri za Lithium-ion ndizo kiwango kamili na benchmark katika uhifadhi wa nishati. Lakini watafiti wanatafuta kila mara vitu ambavyo hutoa angalau utendaji sawa kwa gharama ya chini zaidi ya utengenezaji. Moja ya vipengele vya kuahidi ni zinki (Zn).

Betri za Zn-x ni na zitakuwa nafuu sana. Wanapaswa kulipwa tu

Amana za zinki zimetawanyika kote ulimwenguni, tunaweza pia kuzipata nchini Polandi - kama jamii tulizinyonya kuanzia karne ya 2020 (!) hadi mwisho wa miaka 12,9. Zinki ni chuma cha bei nafuu na ni rahisi kupatikana kuliko lithiamu kwani ni muhimu katika tasnia, uzalishaji wa kimataifa uko katika mamilioni (2019 milioni katika 82) badala ya makumi ya maelfu ya tani (2020 elfu XNUMX) kama inavyodhaniwa. mahali katika barua. Kwa kuongezea, zinki imekuwa msingi wa seli tangu karne ya XNUMX na bado inatumika katika seli zinazoweza kutupwa (kwa mfano, seli za alkali kulingana na oksidi ya zinki na manganese).

Changamoto ni kupata seli za zinki kukimbia kwa angalau mizunguko mia chache huku ukidumisha uwezo uliopangwa.... Mchakato wa kuchaji betri na anodi ya zinki husababisha utuaji usio wa kawaida wa atomi za chuma kwenye elektrodi, ambayo tunajua kama ukuaji wa dendrite. Dendrites kukua mpaka kuvunja kwa separators, kufikia electrode pili, kusababisha mzunguko mfupi, na kusababisha seli kufa.

Mnamo Mei 2021, karatasi ya kisayansi ilichapishwa ambayo tabia ya seli iliyo na elektroliti iliyoboreshwa na chumvi ya fluorine ilielezewa. Chumvi hizo huguswa na zinki kwenye uso wa anode na kutengeneza zinki floridi. Safu ya makutano ilipitisha ioni, lakini ilizuia dendrites.... Hata hivyo, kipengele kilichohifadhiwa kwa njia hii hakikutaka kurejesha malipo (ilikuwa na upinzani wa juu wa ndani, chanzo).

Njia inayowezekana ya kuongeza utendakazi wake imeelezewa katika karatasi nyingine ya utafiti inayotolewa kwa cathode za seli za zinki kulingana na shaba, fosforasi na sulfuri. Madhara? Wakati seli ya zinki ya kawaida hutoa msongamano wa nishati ya hadi 0,075 kWh / kg, seli za hivi karibuni za zinki za hewa na cathodes mpya. ahadi 0,46 kWh / kg... Tofauti na seli za zamani za Zn-hewa, ambazo kawaida ziliweza kutupwa, zinapaswa kudumu maelfu ya mizunguko ya kufanya kazi, yaani, yanafaa kwa matumizi ya viwanda (chanzo).

Ikiwa uvumbuzi wote unaweza kuunganishwa, kuthibitishwa na kuongezeka kwa uzalishaji, seli za zinki zinaweza kuwa msingi wa uhifadhi wa nishati nafuu katika siku zijazo.

Picha ya ufunguzi: betri ya zinki inayoweza kutumika tena ("betri ya alkali"). Kulingana na kina cha kutokwa, inaweza kuhimili mizunguko kadhaa hadi mia kadhaa ya uendeshaji (c) Lukas A CZE

Kumbuka kutoka kwa wahariri wa www.elektrowoz.pl: Katika fasihi ya lugha ya Kiingereza, seli za hewa zinki huitwa seli za mafuta kwa sababu huchukua oksijeni kutoka angani. Kwa mtazamo wetu, haijalishi ikiwa mchakato huo unaweza kutenduliwa, i.e. seli zinaweza kutozwa na kutolewa mara nyingi.

Hii inaweza kukuvutia: