Новая цинк-ионная батарея с кевларом, созданная в США, может стать альтернативой литий-ионным батареям
Исследователи из Университета штата Флорида разработали новый заряжаемый цинк-ионный аккумулятор, который может стать более безопасной и дешевой альтернативой привычным литий-ионным батареям. Главная особенность разработки — использование недорогих материалов и конструкции, устойчивой к перегреву и возгоранию.
Проблема цинк-ионных батарей долгое время заключалась в дендритах — микроскопических металлических «иглах», которые во время зарядки растут внутри аккумулятора и могут пробить внутренние слои, вызвав тем самым короткое замыкание и отказ батареи. Чтобы решить это, ученые применили самособирающуюся конструкцию: электрод из диоксида марганца формируется прямо внутри элемента, а в качестве защитной среды используется водный гидрогель, усиленный кевларовыми волокнами.
По словам авторов исследования, такая структура удерживает электролит на месте и одновременно подавляет рост дендритов, что делает батарею заметно безопаснее и проще в производстве. В лабораторных испытаниях прототип выдержал 900 быстрых циклов зарядки-разрядки почти без потери характеристик.
Исследователи подчеркивают, что технология пока не предназначена для смартфонов: цинковые батареи тяжелее литиевых. Однако для сетевого накопления энергии, домашних резервных систем и даже медицинских носимых устройств такой вариант выглядит очень перспективным. В этих сферах важнее не минимальный вес, а стабильность, долговечность и пожаробезопасность.