O modalitate surprinzătoare de a face bateriile cu apă să dureze de 10 ori mai mult, la un preț „extrem de mic”

pin nước - Ảnh 1. — Bateriile cu apă sunt considerate acum o alegere 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) a descoperit principalul motiv pentru care bateriile apoase - baterii care folosesc apa ca solvent - își pierd 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 a depășit eficient această problemă, făcând ca bateria să dureze de peste 10 ori mai mult.

Conform echipei de cercetare, „apa liberă” reprezintă molecule de apă care nu sunt strâns legate de alți ioni din baterie. Această stare face ca apa să reacționeze ușor cu componentele electrodului, provocând pierderi de energie și coroziunea materialelor.

Când se adaugă săruri de sulfat, ionii de sulfat acționează ca un „lipici molecular al apei”, menținând apa mai strâns în structura de legătură, reducând astfel considerabil reacțiile secundare dăunătoare.

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

Deși majoritatea experimentelor au utilizat sulfat de zinc, rezultatele preliminare arată că efectul de „hidrogel” al ionilor de sulfat se aplică și unei game largi de alte anozi metalici. Acest lucru deschide posibilitatea dezvoltării unei soluții universale, simple și eficiente pentru a îmbunătăți durata de viață a întregii familii de baterii apoase.

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

Bateriile Aqua sunt considerate acum o alternativă mai sigură și mai sustenabilă la bateriile cu litiu pentru sistemele de stocare a energiei regenerabile la scară largă, cum ar fi stocarea energiei solare pentru rețeaua electrică. Se preconizează că piața globală a bateriilor Aqua va depăși 10 miliarde de dolari până în 2030.

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

Înapoi la subiect

VNA

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