Корейские инженеры разработали стабильную водную цинк-ионную батарею, в которой в качестве электролита используется вода. Для предотвращения коррозии электродов и повышения стабильности работы батарейки исследователи использовали специальный полимерный слой.
Литий-ионные аккумуляторы нашли широкое применение в различных электронных устройствах: от мобильных телефонов и ноутбуков до электромобилей. Такие аккумуляторы обладают большой емкостью, но при этом органические электролиты в них легко воспламеняются, что может привести к пожарам и взрывам.
Ученые давно работают над безопасными альтернативами, один из которых предполагает использование цинкового анода в водном электролите. Основная проблема таких устройств: низкий срок службы, связанный с побочными реакциями, которые разрушают элементы устройства.
Традиционный (сверху) и модифицированный (снизу) цинково-водный аккумулятор. Изображение: Sangyeop Lee et al., Science Direct
Инженеры из Пхоханского университета науки и технологий (POSTECH) разработали цинковый анод, покрытый многофункциональным защитным слоем с использованием блок-сополимера. Этот слой эластичен и способен растягиваться, выдерживая увеличение объема во время зарядки и разрядки аккумулятора.
В серии экспериментов ученые показали, что полимерный защитный слой индуцирует гомогенизированное распределение ионов и подавляет рост дендритов, способствуя увеличению срока службы цинкового анода. Кроме того, слой тонкой пленки улучшает стабильность электрода, подавляя ненужные химические реакции в электролите на поверхности электрода.
