Akumulator cynkowo-powietrzny – rewolucja w magazynowaniu energii

Akumulator cynkowo-powietrzny – rewolucja w magazynowaniu energii

Naukowcy z pracujący dla Eos Energy Storage skonstruowali nowy typ baterii cynkowo-powietrznej o mocy 1/3 kW. Może osiągnąć do 2700 cykli ładowania-rozładowania, bez żadnych oznak jej degradacji.

Innowacyjne akumulatory mają dwa razy większą gęstość energii niż baterie litowo-jonowe. Zdaniem naukowców nowy produkt będzie mógł być używany przez ok. 30 lat, co oznacza, że stanie się najbardziej wydajną baterią na świecie (lepsza nawet od wiodących do tej pory akumulatorów ołowiowo kwasowych).

Nowy typ baterii będzie mógł być wykorzystany dla rozwoju samochodów elektrycznych oraz magazynowania energii elektrycznej.

Baterie cynkowo–powietrzne od dawna są badane przez naukowców. Są nie tylko bezpieczne i niedrogie, ale także zapewniają dużą gęstość energii. Baterie cynkowo-powietrzne czerpią z otoczenia niezbędny do wytworzenia prądu tlen. To właśnie wyróżnia je od innych typów baterii, gdzie wszystkie substancje reagujące znajdują się w ścisłej, niejednokrotnie hermetycznej obudowie..
Reagenty w nich stosowane są także wytwarzane na bazie roztworów wodnych, dzięki czemu nie zapalają się tak szybko jak np. baterie litowo-jonowe. Nowe akumulatory uzyskują większą pojemność w stosunku do objętości i niższy koszt wytwarzania niż inne baterie. Dlaczego więc do tej pory nie zdobyły rynku? Z powodu niskiej wydajności i krótkiego czasu użytkowania.

Naukowcy zmienili więc konstrukcję poszczególnych cel ogniwa i elektrolitów. Zazwyczaj w bateriach cynkowo-powietrznych używano wodorotlenku potasu. Jednak skutkiem ubocznym wynikającym z jego używania było absorbowanie, CO2 z powietrza. W konsekwencji powstawał węglan potasu, który powoli zamykał membranę powietrzną komórki ogniwa.

Dlatego naukowcy zamiast wodorotlenku potasu użyli elektrolitu o neutralnym pH, dzięki czemu dwutlenek węgla przestał być pochłaniany. Zmieniono też całkowicie układ cel w bateriach. Teraz odłączenie płynnego elektrolitu od powietrza następuje grawitacyjnie (dotąd odbywało się to przez specjalne membrany). Uniemożliwia to elektrolitycznemu odkładaniu się warstw z membrany na elektrodzie cynkowej, co powodowało uszkadzania komórek baterii.

Naukowcy pracujący dla Eos Energy Storage zapowiadają stworzyć baterie ponad 1 MW, kosztujące 160 USD za 1 kWh, działające bez degradacji przez 10 tys. cykli.

(ma)