Дослідники з Університету Монаша, що у Мельбурні (Австралія), здійснили прорив у технології цинково-повітряних акумуляторів, створивши інноваційний каталізатор, який дозволяє значно збільшити потужність, продовжити термін служби та знизити вартість батарей нового покоління.
Про це розповідає ProIT
Особливості нового каталізатора та його переваги
Нині цинково-повітряні акумулятори найчастіше застосовуються у пристроях малої потужності, зокрема у слухових апаратах, однак їхній потенціал для широкого впровадження у потужніших системах залишається великим. Австралійські науковці використали термічну обробку, щоб трансформувати 3D-матеріал в ультратонкі листи на основі вуглецю. До цієї структури було введено атоми кобальту та заліза, що суттєво підвищило ефективність і швидкість кисневих реакцій у батареї. За словами провідних авторів дослідження Саїда Аскарі й доктора Парами Банерджі з кафедри хімічної та біологічної інженерії, розроблений каталізатор вже показав кращі результати у порівнянні з традиційними комерційними аналогами на основі платини чи рутенію, що значно дорожчі.
“Розмістивши кобальт і залізо у вигляді окремих атомів на вуглецевому каркасі, ми досягли рекордних показників у цинково-повітряних батареях, продемонструвавши, чого можна досягти, коли каталізатори розроблені з атомарною точністю. Наші розширені моделювання показали, що пари атомів кобальту і заліза в поєднанні з домішками азоту покращують перенесення заряду та оптимізують кінетику реакції, усуваючи одне з найвужчих місць в області цинково-повітряних батарей, що перезаряджаються”, — пояснює Саїд Аскарі.
Перспективи впровадження та значення відкриття
Доктор Парама Банерджі наголосив, що принципи, закладені в основу створення нового каталізатора, можуть бути застосовані і в інших сферах чистої енергетики — від паливних елементів до технологій розщеплення води та перетворення CO₂. Дослідник відзначив, що безперервна робота цинково-повітряної батареї протягом двох місяців є вагомим досягненням для цієї галузі. Нові каталізатори не лише вирішують ключові технологічні проблеми, а й відкривають шлях до використання у різних напрямках енергетики, сприяючи розвитку екологічно чистих технологій.
Результати дослідження опубліковано у журналі Chemical Engineering Journal.