Технология на замену литию: в Китае успешно испытан жидкостный цинковый аккумулятор

Китайские ученые успешно испытали проточную батарею нового типа на основе жидкого цинка, которая может стать революционным прорывом в энергетике. Этот аккумулятор доказал свою способность работать непрерывно более семи месяцев. Исследователи полагают, что новая технология может стать перспективной основой для крупных систем хранения энергии для солнечных и ветряных электростанций. Об этом сообщает Иксбт.ком сообщает об этом.

Эта разработка, представленная специалистами Фуданьского университета и Китайской академии наук, кардинально отличается от традиционных батарей. По данным иксбт.ком, экспериментальный аккумулятор в ходе испытаний проработал непрерывно 5128 часов (около 214 дней). Этот показатель крайне важен для представителей отрасли, ищущих стабильное и долгосрочное решение для возобновляемых источников энергии.

Механизм жидкого энергоносителя

В то время как в традиционных цинковых аккумуляторах используется неподвижный металлический электрод, в новой системе применяется жидкая суспензия, состоящая из наночастиц цинка. Эта жидкость постоянно циркулирует между резервуаром и электрохимической ячейкой. При этом цинк выступает не просто электродом, а своего рода «жидким энергоносителем».

В процессе заряда и разряда частицы цинка многократно переходят из металлического состояния в ионное и обратно, обеспечивая стабильную работу батареи. Основой технологии является особая конструкция суспензии: она включает наночастицы цинка, пористый углеродный каркас и электролит с органическими лигандами. Такой состав предотвращает слипание частиц и сохраняет эффективность даже после тысяч циклов.

Масштабирование и перспективы на будущее

Одним из главных преимуществ новой конструкции является возможность легкого масштабирования. Если в обычных аккумуляторах для увеличения емкости требуется создание более крупных элементов, то здесь достаточно просто увеличить объем резервуаров, в которых хранится цинковая суспензия. Эта особенность делает технологию очень привлекательной для национальных энергосистем.

Согласно результатам испытаний, батарея показала кулоновскую эффективность 99,94%. Версия с катодом на основе диоксида марганца сохранила 81,1% своей первоначальной емкости даже после 5500 циклов заряда-разряда. Это свидетельствует о многолетнем сроке службы.

По словам руководителя проекта Фэй Вана, эта идея возникла у него во время посещения предприятия по электролитическому производству цинка. Ученый понял, что процесс восстановления ионов металла можно использовать не только в металлургии, но и для хранения электроэнергии. На следующем этапе исследователи будут работать над адаптацией технологии к промышленным масштабам и созданием подобных аккумуляторов на основе других металлов.