Американские ученые создали кевларовую цинк-ионную батарею — альтернативу литий-ионным аккумуляторам

Аккумулятор сохранил изначальную емкость даже после 900 циклов эксплуатации.

Коллектив ученых из Университета штата Флорида представил инновационную цинк-ионную аккумуляторную батарею, способную выступить в роли экономичной и пожаробезопасной замены традиционным литий-ионным аналогам. Ключевое преимущество новинки заключается в применении бюджетных компонентов и особой архитектуре, исключающей риск перегрева или внезапного возгорания.

Основным препятствием для массового внедрения цинк-ионных технологий были дендриты — микроскопические металлические выросты, которые формируются в процессе подзарядки и со временем пронзают сепаратор, провоцируя короткое замыкание и выход устройства из строя. Чтобы купировать эту проблему, исследователи реализовали концепцию самосборки: электрод на основе диоксида марганца создается непосредственно внутри ячейки, а роль защитного барьера исполняет водный гидрогель, армированный высокопрочными кевларовыми волокнами.

Разработчики отмечают, что подобная композитная структура эффективно фиксирует электролит и блокирует разрастание дендритов, что значительно повышает эксплуатационную безопасность и упрощает технологический процесс производства. В ходе серии тестов опытный образец успешно прошел 900 циклов интенсивной нагрузки без существенного снижения эксплуатационных показателей.

Авторы проекта подчеркивают, что текущая разработка не ориентирована на рынок мобильной электроники из-за большего веса по сравнению с литиевыми элементами. Тем не менее технология открывает широкие перспективы для использования в системах хранения энергии промышленного масштаба, домашних накопителях и медицинских гаджетах, где первостепенное значение имеют надежность, длительный срок службы и полная взрывопожаробезопасность.

 

Источник: iXBT