Вчені зробили батарею з крабових панцирів: вона витримала понад 1000 заряджань

Науковці створили цинкову батарею, в якій використали матеріал із панцирів крабів і креветок. Під час випробувань акумулятор витримав понад 1000 циклів заряджання і розряджання, зберігши високу ефективність.

Команда на чолі з Ляньбіном Ху використала хітозан — матеріал, який отримують із хітину, що міститься в панцирах ракоподібних. Після обробки з нього створили гелевий електроліт, який переносить заряд між електродами.

Однією з головних проблем цинкових батарей є утворення дендритів — гострих мікроскопічних наростів на поверхні металу. Вони можуть спричиняти коротке замикання та скорочувати строк служби акумулятора.

У новій конструкції іони цинку інтегрували безпосередньо в молекулярну структуру хітозанового гелю. Завдяки цьому метал осідає більш рівномірно і не формує хаотичних наростів.

Під час лабораторних випробувань батарея пропрацювала понад 1000 циклів. За даними дослідників, її кулонівська ефективність становила близько 99,7%.

Автори роботи також звертають увагу на переваги самого цинку. Його в земній корі більше, ніж літію, а цинкові батареї вважаються дешевшими та безпечнішими за багато літій-іонних систем.

Ще одна особливість нового акумулятора — можливість часткового біологічного розкладання. За словами розробників, хітозановий гель у ґрунті можуть повністю розкласти мікроорганізми приблизно за п’ять місяців.

Після цього залишається цинк, який можна переробити повторно. Дослідники оцінюють, що приблизно дві третини конструкції батареї можуть розкладатися без тривалого забруднення довкілля.

Для порівняння, полімерні сепаратори, які використовують у звичайних літій-іонних батареях, можуть зберігатися в природі сотні або навіть тисячі років.

Водночас сама конструкція поки не є повністю біорозкладною. Ху визнає, що в майбутньому дослідники хотіли б зробити екологічнішими всі компоненти батареї та сам процес їх виробництва.

Інші науковці ставляться до результатів обережніше. Дослідниця Лінда Назар звернула увагу, що висока стабільність під час швидких лабораторних циклів ще не означає, що батарея так само добре працюватиме роками у великих енергосистемах.

Тому поки що йдеться саме про перспективний лабораторний прототип. Щоб така технологія могла з’явитися у промисловості, їй ще потрібно пройти тривалі випробування на масштабованість, довговічність і собівартість.

🌟 Читайте «Експерт» у своєму смартфоні — додайте нас в Google Discover