Překvapivý způsob, jak prodloužit životnost vodních baterií 10krát, a to za „špinavě nízkou“ cenu

Výzkumníci v Saúdské Arábii právě oznámili zajímavý objev, který pomáhá prodloužit životnost vodních baterií, které jsou považovány za bezpečnější a udržitelnější volbu než lithiové baterie, a to za „závratnou“ cenu.

Vodní baterie jsou nyní považovány za bezpečnější a udržitelnější volbu než lithiové baterie - Foto: Heno Hwang

Tým vědců z Univerzity vědy a techniky krále Abdalláha v Saúdské Arábii (KAUST) objevil klíčový důvod, proč vodné baterie – baterie, které používají vodu jako rozpouštědlo – rychle ztrácejí výkon a životnost: molekuly „volné vody“ způsobují vedlejší reakce, které poškozují anodu.

A s pouhým malým množstvím levných síranových solí, jako je síran zinečnatý, tým tento problém efektivně překonal a baterie vydržela více než 10krát déle.

Podle výzkumného týmu je „volná voda“ molekula vody, která není pevně vázána na jiné ionty v baterii. Tento stav umožňuje vodě snadno reagovat s elektrodovými součástmi, což způsobuje ztráty energie a korozi materiálu.

Když se přidají síranové soli, síranové ionty fungují jako „molekulární lepidlo vody“, které pevněji drží vodu ve vazebné struktuře, čímž výrazně snižují škodlivé vedlejší reakce.

„Tento objev ukazuje, že struktura vody hraje klíčovou roli v chemii baterií, ale dříve byla přehlížena,“ řekl profesor Husam Alshareef, vedoucí výzkumník a ředitel Centra CREST pro obnovitelné zdroje energie a technologie skladování na KAUST.

Přestože většina experimentů používala síran zinečnatý, předběžné výsledky ukazují, že „hydrogelový“ efekt síranových iontů se vztahuje i na širokou škálu dalších kovových anod. To otevírá možnost vývoje univerzálního, jednoduchého a účinného řešení pro prodloužení životnosti celé rodiny vodných baterií.

„Síranové soli jsou levné, snadno dostupné a chemicky stabilní, takže naše řešení je vědecky i ekonomicky proveditelné,“ řekl výzkumník Yunpei Zhu, který provedl většinu experimentů.

Aqua baterie jsou nyní považovány za bezpečnější a udržitelnější alternativu k lithiovým bateriím pro rozsáhlé systémy ukládání obnovitelné energie, jako jsou solární systémy pro rozvodnou síť. Předpokládá se, že globální trh s aqua bateriemi do roku 2030 překročí 10 miliard dolarů.

Výzkum byl publikován v časopise Science Advances za účasti profesorů Omara Mohammeda, Omara Bakra, Xixianga Zhanga a Maniho Sarathyho z KAUST.

Zpět k tématu

VNA

Zdroj: https://tuoitre.vn/bat-ngo-cach-giup-pin-nuoc-ben-gap-10-lan-gia-re-beo-20250731095443709.htm