Zinok-mangánová batéria vyúsťuje vo veľkom meradle, cenovo dostupný energetický úložný prielom

Nová cenovo výhodná batéria môže výrazne zvýšiť veľkokapacitné uskladnenie energie. Počiatočná štúdia prototypu, uverejnená v prestížnej Príroda Energia naznačuje, že keď výskumníci z Pacific Northwest National Laboratory dekódovali fungovanie zinku a mangánu, našli spôsob, ako výrazne zlepšiť batérie bez zvýšenia nákladov.

Zlá akumulácia energie z batérií naďalej brzdí nespočetné množstvo nových technológií, vrátane mnohých návrhov zelenej energie. Slabé uskladnenie energie je kľúčovým problémom pri prijímaní slnečných a veterných energií, pretože súčasné batérie nie sú schopné udržať dostatok energie vytvorenej v čase špičky na kompenzáciu nižších období výroby energie, ako napríklad v noci alebo v čase, keď vietor klesá. Výskumní pracovníci po celom svete zúfalo hľadajú spôsob, ako zvýšiť skladovanie energie, a každý skutočne nový dizajn ponúka obrovský potenciál.

Zásoba energie zinku a mangánu nie je sama o sebe nová, ale predchádzajúce testy zistili, že batérie stratili svoju schopnosť držať nabitý náboj v priebehu času. Výskumníci predpokladali, že pokles batérie je výsledkom procesu nazývaného interkalácia, ktorý sa v určitej miere vyskytuje v lítium-iónových batériách.Ale táto najnovšia štúdia zistila, že zinkovo-mangánové batérie uchovávajú energiu prostredníctvom chemickej konverzie, ako sú olovené batérie, ktoré ponúkajú možnosť zlepšiť skladovanie.

Keď akumulátory zinku a mangánu uchovávajú energiu, časť mangánu z batérie sa rozpúšťa v roztoku elektrolytu. Ak sa tento proces stane dostatočne veľkým, batéria stráca značné množstvo svojej kapacity na uskladnenie energie. Takže výskumníci zvýšili koncentráciu mangánu v prototypových batériách, zistili, že aj po 5 000 cykloch by mohli skladovať energiu okolo 92 percent počiatočného objemu.

„Tento výskum ukazuje, že rovnováhu je potrebné kontrolovať počas chemickej reakcie, aby sa zlepšil výkon batérie zinku a mangánu,“ hovorí Jun Liu, člen laboratória PNNL Laboratory Fellow a spoluautor štúdie.

„Výsledkom je, že akumulátory oxidu zinočnatého a mangánového by mohli byť životaschopnejším riešením pre veľkokapacitné uskladnenie energie ako lítium-iónové a olovené batérie, ktoré sa dnes používajú na podporu siete,“ dodáva Liu.

Najlepšie na tom je, že zinko-mangánové batérie sú cenovo dostupné a základné materiály sú bohaté. Ani veľké zvýšenie dopytu po zinku a mangánu nemusí zdôrazniť súčasnú úroveň dodávok, ktorá je kľúčová, pretože ak je objav polovičný, ako sa zdá, bude to veľký dopyt. A nikto nechce vidieť prielomovú technológiu, ako je táto jedna iskra zinku a mangánových vojen po celom svete. Toto môže byť skutočná dohoda.