Ihanteellinen korvike litium-ioniakuille? Voivatko vesi{1}}sinkkiparistot tehdä tämän?
Kun Marylandin yliopisto kehitti vesi-litiumpariston viime vuonna, se on kehittänyt vesi-sinkkiakun. Voidaanko se kaupallistaa tällä kertaa?
Yhdysvaltalaiset tutkijat ovat kehittäneet ladattavan, vesi{0}}sinkkiakun, jolla on suuri kapasiteetti ja pitkä käyttöikä, mutta joka on myös turvallisempi ja jonka odotetaan olevan ihanteellinen korvaamaan laajalti käytetyt litium-ioni-akut. .
Akuille pieni koko, suuri kapasiteetti, pitkä käyttöikä, korkea turvallisuus ja alhaiset valmistuskustannukset ovat ihanteellisia laatuvaatimuksia, mutta akkuja, jotka yhdistävät nämä ominaisuudet, on edelleen vaikea löytää. Otetaan esimerkiksi kulutuselektroniikkatuotteissa laajalti käytetyt litiumparistot. Vaikka ne ovat kapasiteetin, tilavuuden ja käyttöiän suhteen merkittäviä, monet ihmiset ovat arvostelleet niiden räjähdysvaaraa.
Tällä kertaa Marylandin yliopiston, Army Research Laboratoryn ja National Institute of Standards and Technologyn tutkijoista koostuva tutkimusryhmä yhdisti perinteisen sinkkiakkuteknologian vesiakkuteknologiaan kehittääkseen suuremman kapasiteetin ja turvallisemman akun. uudelleenladattava akku. He käyttivät uudentyyppistä vesipitoista elektrolyyttiä korvaamaan perinteisissä litium-ioni-akuissa käytetyn syttyvän orgaanisen elektrolyytin, mikä paransi huomattavasti akun turvallisuutta. ja lisäämällä metallisinkkiä ja lisäämällä suolaa elektrolyyttiin parannettiin tehokkaasti akun energiatiheyttä.
Tutkijat totesivat, että sinkkiparistot ovat turvallisia ja suhteellisen edullisia valmistaa, mutta ne eivät ole täydellisiä alhaisen energiatiheyden ja lyhyen käyttöiän vuoksi. Uusi vesi{0}}sinkkiparisto voittaa nämä perinteisen sinkkiakun puutteet, mikä ei ainoastaan paranna huomattavasti akun energiatiheyttä, vaan myös pidentää akun käyttöikää. Litiumakkuihin verrattuna vesi-sinkkiakkujen energiatiheys ei ole vertailukelpoinen, vaan ne ovat myös paljon turvallisempia, eikä niissä ole räjähdys- tai tulipalon vaaraa.
Tutkijat luottavat uuden vesi{0}}sinkkiakun kaupallistamismahdollisuuksiin. He sanoivat, että uudentyyppistä akkua ei lopulta käytetä vain kulutuselektroniikassa ja siitä tulee vahva kilpailija litiumparistoille, vaan sitä käytetään myös äärimmäisissä ympäristöissä, kuten avaruudessa ja syvässä meressä, ja siitä on hyötyä ilmailussa, syvässä{ {1}}merentutkimus ja muut kentät.
Asiaankuuluvat tutkimustulokset julkaistiin Nature Materials -lehden viimeisimmässä numerossa.
Itse asiassa jo viime syyskuussa US Army Research Laboratoryn (ARL) ja Marylandin yliopiston tutkijat kehittivät ensimmäistä kertaa litium{{0}}-ioni-akkuja käyttämällä vesi-suolaa. ratkaisu elektrolyyttinä, joka voi saavuttaa vaaditun tason kodin elektroniikassa, kuten kannettavissa tietokoneissa. 4,0 volttia ilman palo- ja räjähdysvaaraa, jota jotkin kaupallisesti saatavilla olevat ei--vesipitoiset litium-ioni-akut aiheuttavat.
Tohtori Kang Xun, sähkökemiaan ja materiaalitieteeseen erikoistuneen ARL-tutkijan ja tutkimuksen johtavan kirjoittajan mukaan, tämä tekniikka tarjoaa sotilaille täysin turvallisen ja joustavan litium{0}}ioniakun, jonka energia on sama kuin SOA-litium{0} {1}}ioniakkujen tiheys. Jopa vakavassa mekaanisessa väärinkäytössä akku pysyy vapaana palo- ja räjähdysvaarasta.
Kommentit: Vesi{0}}pohjaisella järjestelmällä on merkittävä vaikutus akun turvallisuuden parantamiseen. Puolijohde-akuista grafeeniakkuihin ja vesi-sinkkiakkuihin – uusia akkukonsepteja syntyy jatkuvasti, mutta toistaiseksi käytännön sovelluksissa ei ole olemassa akkua, joka voisi todella tehdä läpimurron ja toteuttaa teollistumista. Uuteen akkuteknologiaan voidaan kiinnittää huomiota, mutta nämä ns
