В нынешнем веке мир активно переходит на экологически чистые и возобновляемые источники энергии, среди которых выделяются солнечные панели, ветрогенераторы, атомные электростанции и геотермальные установки. Для эффективной эксплуатации этих технологий необходимы надежные системы накопления электроэнергии, способные обеспечить стабильное энергоснабжение вне зависимости от погодных условий и временных колебаний спроса, пишет Tech Xplore.
Сегодня наиболее распространены литий-ионные аккумуляторы, ставшие основным решением для хранения энергии благодаря своим компактным размерам и высоким показателям эффективности. Тем не менее подобные устройства имеют серьезные недостатки, включая риск возгораний и перегревания, что создает угрозу безопасности пользователей и инфраструктуры. Именно поэтому ученые обратили внимание на перспективность разработки водорастворимых батарей на основе ионного цинка.
Цинковые аккумуляторы отличаются повышенной безопасностью, экологичностью и экономичностью. Подобные элементы практически исключают возможность самовозгорания и перегрева, что делает их идеальными кандидатами для массового внедрения в крупных энергосистемах.
Есть одно «но»: широкое применение цинковых аккумуляторов тормозится недостатком подходящего материала анода — традиционные материалы типа графита плохо масштабируются и обладают неудовлетворительными механическими свойствами, затрудняя их внедрение в промышленности. Специалисты из Южной Кореи предложили новое решение данной проблемы. Команда разработала уникальную конструкцию токосъемника на основе стальной фольги с нанесенным слоем графена (G@SSF-400). Новый материал отличается простотой изготовления, низкой стоимостью и превосходными электрическими характеристиками.
Разработанная батарея демонстрирует выдающиеся показатели стабильности, при этом сохраняя 88,7% первоначальной емкости спустя 1500 циклов перезаряда. По мнению ученых, новая технология идеально подходит для сетей централизованного энергообеспечения, особенно там, где широко внедряются возобновляемые источники энергии. Она предлагает дешевое, пожаробезопасное и экологически дружественное решение, способное заменить дорогостоящие и опасные аналоги на основе лития.
Тем временем в России разработали инновационный материал для водородных аккумуляторов.
