Дослідники представили заміну акумуляторів для електронних пристроїв. Вони працюють від води і не будуть вибухати.
Корейські інженери розробили стабільну водну цинк-іонну батарею, в якій в якості електроліту використовується вода. Для запобігання корозії електродів і підвищення стабільності роботи батарейки дослідники використовували спеціальний полімерний шар.
Літій-іонні акумулятори знайшли широке застосування в різних електронних пристроях: від мобільних телефонів і ноутбуків до електромобілів. Такі акумулятори володіють великою ємністю, але при цьому органічні електроліти в них легко запалюються, що може привести до пожеж і вибухів.
Вчені давно працюють над безпечними альтернативами, одна з яких передбачає використання цинкового анода у водному електроліті. Основна проблема таких пристроїв: низький термін служби, пов’язаний з побічними реакціями, які руйнують елементи пристрою.
Традиційний (зверху) і модифікований (знизу) цинково-водний акумулятор. Зображення: Sangyeop Lee et al., Science Direct
Інженери з Пхоханського університету науки і технологій (POSTECH) розробили цинковий анод, покритий багатофункціональним захисним шаром з використанням блок-сополімеру. Цей шар еластичний і здатний розтягуватися, витримуючи збільшення обсягу під час зарядки і розрядки акумулятора.
У серії експериментів вчені показали, що полімерний захисний шар індукує гомогенізований розподіл іонів і пригнічує ріст дендритів, сприяючи збільшенню терміну служби цинкового анода. Крім того, шар тонкої плівки покращує стабільність електрода, пригнічуючи непотрібні хімічні реакції в електроліті на поверхні електрода.