Cara mengejutkan untuk menjadikan bateri air tahan 10 kali ganda lebih lama, pada harga yang 'murah kotoran'

Penyelidik di Arab Saudi baru sahaja mengumumkan penemuan menarik yang membantu memanjangkan hayat bateri air, yang dianggap sebagai pilihan yang lebih selamat dan lebih mampan daripada bateri litium, pada harga 'murah kotoran'.

Bateri air kini dianggap sebagai pilihan yang lebih selamat dan lebih mampan berbanding bateri litium - Foto: Heno Hwang

Pasukan saintis di Universiti Sains dan Teknologi King Abdullah di Arab Saudi (KAUST) telah menemui sebab utama mengapa bateri berair - bateri yang menggunakan air sebagai pelarut - cepat kehilangan prestasi dan jangka hayat: molekul "air bebas" menyebabkan tindak balas sampingan yang merosakkan anod.

Dan dengan hanya sejumlah kecil garam sulfat murah seperti zink sulfat, pasukan itu berjaya mengatasi masalah ini, menjadikan bateri tahan lebih daripada 10 kali lebih lama.

Menurut pasukan penyelidik, "air percuma" ialah molekul air yang tidak terikat rapat dengan ion lain dalam bateri. Keadaan ini menjadikan air mudah bertindak balas dengan komponen elektrod, menyebabkan kehilangan tenaga dan kakisan bahan.

Apabila garam sulfat ditambah, ion sulfat bertindak sebagai "gam molekul air," menahan air dengan lebih ketat dalam struktur ikatan, dengan itu mengurangkan tindak balas sampingan yang berbahaya.

"Penemuan ini menunjukkan bahawa struktur air memainkan peranan penting dalam kimia bateri, tetapi sebelum ini telah diabaikan," kata Profesor Husam Alshareef, ketua penyelidik dan pengarah Pusat CREST untuk Tenaga Diperbaharui dan Teknologi Penyimpanan di KAUST.

Walaupun kebanyakan eksperimen menggunakan zink sulfat, keputusan awal menunjukkan bahawa kesan "hidrogel" ion sulfat juga terpakai kepada pelbagai anod logam lain. Ini membuka kemungkinan untuk membangunkan penyelesaian universal, mudah dan berkesan untuk meningkatkan hayat keseluruhan keluarga bateri berair.

"Garam sulfat adalah murah, mudah didapati dan stabil dari segi kimia, menjadikan penyelesaian kami boleh dilaksanakan secara saintifik dan ekonomi ," kata penyelidik Yunpei Zhu, yang menjalankan kebanyakan eksperimen.

Bateri Aqua kini dianggap sebagai alternatif yang lebih selamat dan lebih mampan kepada bateri litium untuk sistem storan tenaga boleh diperbaharui berskala besar, seperti storan tenaga suria untuk grid. Pasaran bateri aqua global diramalkan melebihi $10 bilion menjelang 2030.

Penyelidikan itu diterbitkan dalam jurnal Science Advances, dengan penyertaan profesor Omar Mohammed, Omar Bakr, Xixiang Zhang dan Mani Sarathy dari KAUST.

Kembali ke topik

VNA

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