Overraskende måte å få vannbatterier til å vare 10 ganger lenger, til en «skitt billig» pris.

Forskere i Saudi-Arabia har nettopp annonsert en interessant oppdagelse som bidrar til å forlenge levetiden til vannbatterier, som regnes som et tryggere og mer bærekraftig valg enn litiumbatterier, til en «skittbillig» pris.

Vannbatterier regnes nå som et tryggere og mer bærekraftig valg enn litiumbatterier - Foto: Heno Hwang

Et team av forskere ved King Abdullah University of Science and Technology i Saudi-Arabia (KAUST) har oppdaget hovedårsaken til at vandige batterier – batterier som bruker vann som løsemiddel – raskt mister ytelse og levetid: «frie vann»-molekyler forårsaker bivirkninger som skader anoden.

Og med bare en liten mengde billige sulfatsalter som sinksulfat, overvant teamet effektivt dette problemet, slik at batteriet varte mer enn 10 ganger lenger.

Ifølge forskerteamet er «fritt vann» vannmolekyler som ikke er tett bundet til andre ioner i batteriet. Denne tilstanden gjør at vann lett reagerer med elektrodekomponenter, noe som forårsaker energitap og materialkorrosjon.

Når sulfatsalter tilsettes, fungerer sulfationene som «vannmolekylært lim», som holder vannet tettere i bindingsstrukturen, og reduserer dermed skadelige bivirkninger betraktelig.

«Denne oppdagelsen viser at vannstrukturen spiller en nøkkelrolle i batterikjemi, men at den tidligere har blitt oversett», sa professor Husam Alshareef, hovedforsker og direktør for CREST Center for Renewable Energy and Storage Technologies ved KAUST.

Selv om de fleste eksperimentene brukte sinksulfat, viser foreløpige resultater at «hydrogel»-effekten av sulfationer også gjelder for et bredt spekter av andre metallanoder. Dette åpner for muligheten for å utvikle en universell, enkel og effektiv løsning for å forbedre levetiden til hele familien av vandige batterier.

«Sulfatsalter er billige, lett tilgjengelige og kjemisk stabile, noe som gjør løsningen vår både vitenskapelig og økonomisk gjennomførbar», sa forsker Yunpei Zhu, som utførte de fleste eksperimentene.

Aqua-batterier regnes nå som et tryggere og mer bærekraftig alternativ til litiumbatterier for storskala fornybar energilagringssystemer, som for eksempel solenergilagring for strømnettet. Det globale markedet for aqua-batterier forventes å overstige 10 milliarder dollar innen 2030.

Forskningen ble publisert i tidsskriftet Science Advances, med deltakelse fra professorene Omar Mohammed, Omar Bakr, Xixiang Zhang og Mani Sarathy fra KAUST.

Tilbake til emnet

VNA

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