Науковці з Університету науки та технологій імені короля Абдалли (KAUST, Саудівська Аравія) розробили простий спосіб, який дозволяє значно подовжити термін служби водних акумуляторів. Згідно з результатами дослідження, додавання до електроліту сульфату цинку (цинкового купоросу, ZnSO4) збільшує ресурс таких батарей у десять разів.
Про це розповідає ProIT
Механізм дії сульфату цинку у водних акумуляторах
Вода, яка використовується у водних акумуляторах, може негативно впливати на продуктивність пристрою, оскільки сприяє небажаним хімічним реакціям, що пошкоджують анод. Анод є ключовим елементом, де відбуваються процеси генерації та зберігання енергії. Вільні молекули води, які не мають міцних зв’язків з іншими молекулами, ініціюють ці руйнівні реакції, споживаючи енергію й поступово руйнуючи анод.
Вчені з’ясували, що сульфат цинку ефективно стабілізує структуру води, зменшуючи кількість вільних молекул, які можуть спричиняти руйнування. Сульфат цинку виконує функцію своєрідного «клею», що зменшує динаміку водних молекул, запобігаючи небажаним реакціям.
Універсальність та перспективи технології
Попри те, що основна частина експериментів проводилася з використанням цинкового аноду, аналогічний позитивний ефект сульфат цинку проявляє і з іншими металевими анодами. Це дозволяє вважати, що включення сульфатних солей у конструкцію водних акумуляторів може стати універсальним рішенням для збільшення їх ресурсу.
«Сульфатні солі дешеві, широко доступні та хімічно стабільні, що робить наше рішення науково та економічно життєздатним», — пояснює науковий співробітник KAUST Юнпей Чжу.
Водні акумулятори набувають дедалі більшої популярності у світі як стійке рішення для великомасштабного зберігання енергії. За прогнозами, до 2030 року світовий ринок таких батарей перевищить 10 млрд доларів. На відміну від поширених літієвих акумуляторів, водні батареї забезпечують вищий рівень безпеки та екологічності, що робить їх привабливими для інтеграції відновлюваних джерел енергії, зокрема сонячної, до сучасних електричних мереж.
Детальні результати дослідження опубліковані у журналі Science Advances.
