În mod surprinzător, o metodă poate face ca bateriile pe bază de apă să dureze de 10 ori mai mult și să coste o avere.

Cercetătorii din Arabia Saudită tocmai au anunțat o descoperire interesantă care ajută la prelungirea duratei de viață a bateriilor pe bază de apă, considerate o opțiune mai sigură și mai sustenabilă decât bateriile cu litiu și, de asemenea, foarte ieftine.

Bateriile pe bază de apă sunt considerate acum o opțiune mai sigură și mai sustenabilă decât bateriile cu litiu - Foto: Heno Hwang

O echipă de oameni de știință de la Universitatea de Știință și Tehnologie Regele Abdullah din Arabia Saudită (KAUST) tocmai a descoperit motivul principal pentru care bateriile apoase – care folosesc apa ca solvent – ​​își degradează rapid performanța și durata de viață: moleculele de „apă liberă” provoacă reacții secundare care deteriorează anodul.

Și cu doar o cantitate mică de săruri de sulfat ieftine, cum ar fi sulfatul de zinc, echipa de cercetare a depășit eficient această problemă, făcând ca bateria să dureze de peste 10 ori mai mult.

Conform echipei de cercetare, „apa liberă” se referă la moleculele de apă care nu sunt strâns legate de alți ioni din baterie. Această stare face ca apa să fie mai reactivă cu componentele electrodului, ceea ce duce la pierderi de energie și coroziunea materialului.

Când se adaugă săruri de sulfat, ionii de sulfat acționează ca un „lipici al moleculelor de apă”, determinând ca apa să fie reținută mai strâns în structura moleculară, reducând astfel semnificativ efectele secundare dăunătoare.

Profesorul Husam Alshareef, cercetător principal și director al Centrului CREST pentru Energie Regenerabilă și Tehnologie de Stocare de la KAUST, a declarat: „Această descoperire arată că structura apei joacă un rol cheie în chimia bateriilor, dar acest lucru a fost trecut cu vederea anterior.”

Deși majoritatea experimentelor au folosit sulfat de zinc, rezultatele preliminare sugerează că efectul de „coloid de hidrogen” al ionilor de sulfat se aplică și multor alte tipuri de anozi metalici. Acest lucru deschide posibilitatea dezvoltării unei soluții universale, simple și eficiente pentru a îmbunătăți durata de viață a întregii game de baterii apoase.

Cercetătorul Yunpei Zhu, care a realizat direct majoritatea experimentelor, a declarat: „Sărurile de sulfat sunt ieftine, ușor disponibile și stabile din punct de vedere chimic, ceea ce face ca soluția noastră să fie fezabilă atât din punct de vedere științific, cât și economic .”

Bateriile pe bază de apă sunt considerate acum o opțiune mai sigură și mai sustenabilă decât bateriile cu litiu pentru sistemele de stocare a energiei regenerabile la scară largă, cum ar fi stocarea energiei solare conectate la rețea. Se preconizează că piața globală a bateriilor pe bază de apă va depăși 10 miliarde de dolari până în 2030.

Cercetarea a fost publicată în revista Science Advances, cu contribuții din partea profesorilor Omar Mohammed, Omar Bakr, Xixiang Zhang și Mani Sarathy de la KAUST.

Revenind la subiect

VNA

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