Цинковая губка

Давно пора делать аккумуляторы из недорогих материалов
09.10.2017
По информации компании EnZinc

На пути к производству ёмких и недорогих аккумуляторов для электроприводного транспорта остаётся немало препятствий. Компания EnZinc (США) с помощью учёных Военно-морской исследовательской лаборатории за шесть лет экспериментов сумела преодолеть одно из них - изготовлен цинковый электрод (анод) в форме губки, обладающий большой площадью поверхности и устойчивый к разрушению. Подобраны подходящие составы щелочного электролита для никелево-цинковых аккумуляторов, оптимизированных для применения в электроскутерах, электромобилях, гибридных автомобилях и хранилищах электроэнергии для микросетей.

Применение цинковых аккумуляторов до сих пор сдерживалось малым числом циклов заряда-разряда, которое они выдерживали. Изготавливаемый по классической технологии порошковый цинковый анод деградирует от окисления крупинок металла. Кроме того, они неравномерно прижимаются друг к другу (см. левую часть рисунка), отчего в некоторых местах образуются повышенные электрические токи. Возникают точки локального нагрева, где вырастают дендриты, способные прорвать мембрану и замкнуть контакты аккумулятора.

Компания EnZinc не раскрывает подробностей своей технологии, но известно, что цинковый порошок идёт на подготовку эмульсии, которая после термической обработки превращается в губку.

В ходе тестирования элементы выдержали свыше 100 полных и более 50 тыс. укороченных циклов разряда-заряда с резкими скачками отдаваемой и потребляемой мощности (типичный режим для некоторых гибридных автомобилей).

По проекту EnZinc, базовые ячейки с размерами основания 50x50 мм будут пристыковываться друг к другу боковыми сторонами для объединения в большие аккумуляторные батареи.

По расчётам разработчиков, удельная цена новых цинковых аккумуляторов (150 долл. за киловатт-час ёмкости) будет сравнима с ценой свинцово-кислотных, которые обходятся примерно в 130 долл. за киловатт-час. При этом удельная энергоёмкость в расчёте на килограмм будет вдвое больше, срок службы - в несколько раз продолжительнее.

Читайте другие наши материалы