Шведські вчені створили революційну батарею з відходів: 8000 циклів заряджання за копійки

Шведські вчені з Університету Лінчепінга, Університету Карлстада та Університету Чалмерса розробили новий тип батареї, який може стати революційним у галузі зберігання енергії. Ця батарея виготовлена з цинку та лігніну, які є відходами паперової промисловості, і не містить літію.

Ця нова батарея, розроблена шведськими вченими, виготовлена з двох дешевих та екологічно чистих матеріалів: цинку та лігніну. Ось як вона працює:

1. Цинкова маса: У центрі акумулятора знаходиться металевий стрижень, виготовлений з цинку. Цей стрижень створює контакт з металевою пластиною внизу батареї.

2. Полярність: Металева пластина утворює негативний полюс, закриваючи батарею знизу. Вона відокремлена ізолюючим матеріалом від позитивного полюса і катода.

3. Електроліт: Цинкова маса реагує з водно-полімерним сольовим електролітом (WiPSE), що дозволяє підвищити стабільність цинку. Ця інновація дозволяє батареї зберігати заряд протягом тижня та витримувати понад 8000 циклів перезарядки, зберігаючи при цьому близько 80% її початкової продуктивності.

Основною перевагою цієї батареї є її висока стабільність та здатність до перезаряджання, зберігаючи 80% своєї продуктивності навіть після 8000 циклів заряджання. Це робить її надзвичайно економічно вигідною порівняно з традиційними літій-іонними батареями. Крім того, нова батарея може зберігати заряд протягом тижня, на відміну від інших цинкових батарей, які розряджаються за кілька годин.

Цинк-лігнінова батарея, створена шведськими вченими, має кілька ключових відмінностей порівняно з літій-іонними батареями:

1. Екологічність: Цинк-лігнінові батареї виготовляються з відходів паперової промисловості, що робить їх більш екологічно безпечними, оскільки вони не містять токсичних важких металів.

2. Цикли перезарядки: Вони можуть витримувати значно більшу кількість циклів перезарядки — до 8000, зберігаючи при цьому 80% своєї продуктивності, тоді як літій-іонні батареї зазвичай мають від 1000 до 2000 циклів до досягнення 80% початкової ємності.

3. Вартість: Цинк-лігнінові батареї можуть бути значно дешевшими для виробництва через низьку вартість сировини.

4. Щільність енергії: Літій-іонні батареї мають високу щільність енергії, що робить їх ідеальними для використання в мобільних пристроях та електромобілях. Щільність енергії цинк-лігнінових батарей може бути нижчою, але це компенсується їх довговічністю та низькою вартістю.

5. Безпека: Літій-іонні батареї можуть бути більш схильними до перегріву та вибуху при неправильному використанні, тоді як цинк-лігнінові батареї вважаються більш безпечними.

6. Скальованість: Цинк-лігнінові батареї мають потенціал для масштабування до розмірів, порівняних з автомобільними акумуляторами, що може зробити їх привабливими для використання в електромобілях.

Загалом, цинк-лігнінові батареї можуть стати важливою альтернативою літій-іонним батареям, особливо в контексті сталого розвитку та зниження впливу на довкілля. Вони можуть забезпечити довговічне та безпечне зберігання енергії за нижчою вартістю, хоча їх щільність енергії може бути меншою порівняно з літій-іонними батареями.

Ця технологія може бути масштабована до розмірів автомобільного акумулятора, і вона може стати більш екологічно безпечною альтернативою, оскільки не містить токсичних компонентів. Це відкриття має потенціал значно вплинути на ринок зберігання енергії, особливо у контексті зростаючого використання відновлюваних джерел енергії.