Tế bào kẽm với các nốt mụn nhỏ. Mật độ năng lượng cao và hàng nghìn chu kỳ nhiệm vụ
Pin lithium-ion là tiêu chuẩn tuyệt đối và chuẩn mực trong lưu trữ năng lượng. Nhưng các nhà nghiên cứu không ngừng tìm kiếm các yếu tố cung cấp ít nhất hiệu suất tương tự với chi phí sản xuất thấp hơn nhiều. Một trong những nguyên tố có triển vọng là kẽm (Zn).
Pin Zn-x đang và sẽ rất rẻ. Họ chỉ phải được trả tiền
Tiền gửi kẽm nằm rải rác trên khắp thế giới, chúng tôi cũng có thể tìm thấy chúng ở Ba Lan – với tư cách là một xã hội, chúng tôi đã khai thác chúng từ thế kỷ 2020 (!) Cho đến hết 12,9 năm. Kẽm là kim loại rẻ và dễ kiếm hơn liti vì nó hữu ích trong công nghiệp, sản lượng toàn cầu lên tới hàng triệu (2019 triệu trên 82) thay vì hàng chục nghìn tấn (2020 nghìn trên XNUMX) như giả định. đặt trong thư. Ngoài ra, kẽm đã là cơ sở của tế bào từ thế kỷ XNUMX và vẫn được sử dụng trong các tế bào dùng một lần (ví dụ: tế bào kiềm dựa trên oxit kẽm và mangan).
Thách thức là làm cho các tế bào kẽm chạy ít nhất vài trăm chu kỳ trong khi vẫn duy trì công suất theo kế hoạch.... Quá trình sạc pin bằng cực dương kẽm gây ra sự lắng đọng không đều của các nguyên tử kim loại trên điện cực, mà chúng ta gọi là sự phát triển dendrite. Các sợi gai phát triển cho đến khi chúng xuyên qua các dải phân cách, chạm tới điện cực thứ hai, gây ra hiện tượng đoản mạch và khiến tế bào chết.
Vào tháng 2021 năm XNUMX, một bài báo khoa học đã được xuất bản trong đó mô tả hoạt động của một tế bào với chất điện phân được làm giàu bằng muối flo. Các muối đã phản ứng với kẽm trên bề mặt anot để tạo thành kẽm florua. Lớp tiếp giáp có thể thấm qua các ion, nhưng chặn các đuôi gai.... Tuy nhiên, phần tử được bảo vệ theo cách này không thực sự muốn trả lại điện tích (nó có điện trở bên trong cao, một nguồn).
Một cách khả thi để tăng khả năng phản ứng của nó được mô tả trong một bài báo nghiên cứu khác dành cho cực âm tế bào kẽm dựa trên đồng, phốt pho và lưu huỳnh. Các hiệu ứng? Trong khi một tế bào kẽm tiêu chuẩn cung cấp mật độ năng lượng lên đến 0,075 kWh / kg, các tế bào kẽm không khí mới nhất với cực âm mới hứa hẹn 0,46 kWh / kg... Không giống như các tế bào không khí Zn trước đây, thường dùng một lần, chúng sẽ tồn tại lâu hơn hàng nghìn chu kỳ làm việc, nghĩa là, thích hợp cho sử dụng công nghiệp (nguồn).
Nếu tất cả các khám phá có thể được kết hợp, xác nhận và tăng sản lượng, các tế bào kẽm có thể trở thành cơ sở cho việc lưu trữ năng lượng giá rẻ trong tương lai.
Ảnh mở đầu: pin kẽm tái sử dụng ("pin kiềm"). Tùy thuộc vào độ sâu phóng điện, nó có thể chịu được từ vài đến vài trăm chu kỳ hoạt động (c) Lukas A CZE
Lưu ý từ các biên tập viên của www.elektrowoz.pl: trong tài liệu tiếng Anh, tế bào không khí kẽm được gọi là tế bào nhiên liệu vì chúng lấy oxy từ không khí. Theo quan điểm của chúng tôi, việc quá trình này có thể đảo ngược được hay không không thực sự quan trọng, tức là các tế bào có thể được sạc và xả nhiều lần.
Điều này có thể khiến bạn quan tâm:
