Prelazak na obnovljive izvore energije zahteva efikasne metode za skladištenje velikih količina električne energije. Istraživači sa Tehničkog univerziteta u Minhenu (TUM) razvili su novu metodu koja bi mogla da produži životni vek vodenih cink-jonskih baterija za nekoliko redova veličine. Umesto da traju samo nekoliko hiljada ciklusa, sada bi mogli da izdrže nekoliko stotina hiljada ciklusa punjenja i pražnjenja.
Ključ ove inovacije je poseban zaštitni sloj za cink anode baterija. Ovaj sloj se bavi prethodnim problemima kao što je rast igličastih struktura cinka – poznatih kao dendriti cinka – kao i neželjene hemijske sporedne reakcije koje pokreću stvaranje vodonika i koroziju.
Istraživački tim, predvođen prof. Rolandom A. Fišerom, katedri za neorgansku i metal-organsku hemiju na TUM School of Natural Sciences, koristi jedinstveni materijal za ovu svrhu: porozni organski polimer nazvan TpBD-2F. Ovaj materijal formira stabilan, ultra tanak i visoko uređen film na cinkovoj anodi, omogućavajući jonima cinka da efikasno teku kroz nano-kanale, držeći vodu dalje od anode.
Da Lei, dr. student i vodeći autor istraživanja objavljenog u časopisu Napredni energetski materijali, objašnjava: „Cink-jonske baterije sa ovim novim zaštitnim slojem mogle bi zameniti litijum-jonske baterije u aplikacijama za skladištenje energije velikih razmera, kao što su u kombinaciji sa solarnim ili vetroelektranama. Oni traju duže, sigurniji su, a cink je i jeftiniji i dostupniji od litijuma.“
Dok litijum ostaje prvi izbor za mobilne aplikacije kao što su električna vozila i prenosivi uređaji, njegovi viši troškovi i uticaj na životnu sredinu čine ga manje atraktivnim za skladištenje energije velikih razmera.
Profesor Fišer dodaje: „Ovo je zaista spektakularan rezultat istraživanja. Pokazali smo da hemijski pristup koji je razvio Da Lei ne samo da funkcioniše, već se i može kontrolisati. Kao fundamentalni istraživači, mi smo prvenstveno zainteresovani za nove naučne principe—i ovde smo su otkrili jedan. Već smo razvili prvi prototip u obliku ćelije sa dugmadima procesi“.
