Со измена на хемискиот состав на катодата, кинеските истражувачи развија нова течна цинк-јонска батерија која задржува речиси 90 проценти од својот капацитет по повеќе од 10 илјади циклуси на полнење и празнење

Денешните батерии на база на цинк често имаат релативно краток век на траење бидејќи нивните материјали постепено се разградуваат во текот на повторуваните циклуси на полнење и празнење.

Со измена на хемискиот состав на катодата, кинеските истражувачи развија нова течна цинк-јонска батерија која задржува речиси 90 проценти од својот капацитет по повеќе од 10 илјади циклуси на полнење и празнење. Тоа би требало да биде доволно за над 3.500 часа непрекината работа.

Постојните водени цинк-јонски батерии обично користат катоди на база на јод бидејќи тие нудат висока стабилност во текот на циклусите, можност за брзо полнење и празнење и потенцијал за складирање големи количини енергија.

Меѓутоа, имаат и одредени ограничувања - слабо спроведуваат електрична енергија, минуваат низ структурни промени во текот на полнењето и празнењето на батеријата и овозможуваат миграција на јонските јони во внатрешноста на батеријата. Тој таканаречен ефект на пренос ја намалува ефикасноста, го забрзува разградувањето на материјалот и го скратува векот на траење на батеријата.

За да ги надминат тие предизвици, истражувачите од Универзитетот „Јилин“ и Институтот за применета хемија од Чангчун ја модифицираа хемијата на функционалните групи на катодата и развија самоносечки катоди од јаглеродни наноцевки.

Во своите експерименти тие ја споредија способноста за апсорпција на јодот кај модифицираните јаглеродни наноцевки во однос на немодифицираните.

Открија дека наноцевките модифицирани со хидроксилни групи дејствуваат како мали сидра, задржувајќи ги јонските јони на местото каде што треба да бидат, наместо да им дозволат миграција низ батеријата. Со тоа се намалени загубите на енергија, со истовремено подобрување на ефикасноста и долгорочната стабилност.

Лабораториските испитувања покажаа дека по повеќе од 10 илјади циклуси на полнење и празнење батеријата задржа 89,34% од изворниот капацитет.

Истражувачите исто така утврдија дека модифицираната катода ефикасно го елиминира несаканиот ефект на пренос на јодот, спречувајќи задржување на јоните на јодот во електролитот, со што се намалуваат загубите на енергија и се подобрува стабилноста на батеријата.