Sinkfrumur með litlum útbrotum. Hár orkuþéttleiki og þúsundir vinnulota
Lithium-ion rafhlöður eru alger staðall og viðmið í orkugeymslu. En vísindamenn eru stöðugt að leita að þáttum sem veita að minnsta kosti svipaða frammistöðu með mun lægri framleiðslukostnaði. Einn af efnilegum þáttum er sink (Zn).
Zn-x rafhlöður eru og verða mjög ódýrar. Það þarf bara að borga þeim
Sinkútfellingar eru dreifðar um allan heim, við getum líka fundið þær í Póllandi – sem samfélag nýttum við þær frá 2020 (!) öldinni til loka 12,9 ára. Sink er ódýr málmur og auðveldara að fá en litíum þar sem það nýtist vel í iðnaði, heimsframleiðsla er í milljónum (2019 milljónir í 82) frekar en tugþúsundum tonna (2020 þúsund í XNUMX) eins og gert er ráð fyrir. stað í bréfinu. Að auki hefur sink verið undirstaða frumna síðan á XNUMXth öld og er enn notað í einnota frumum (til dæmis basískum frumum byggðar á sinkoxíði og mangani).
Áskorunin er að fá sink frumurnar til að keyra í að minnsta kosti nokkur hundruð lotur á meðan áætlað er að viðhalda afkastagetu.... Ferlið við að hlaða rafhlöðu með sink rafskaut veldur óreglulegri útfellingu málma atóma á rafskautið, sem við þekkjum sem dendrite vöxt. Dendritar vaxa þar til þeir brjótast í gegnum skiljuna, ná í annað rafskautið, valda skammhlaupi og valda því að fruman deyr.
Í maí 2021 var gefin út vísindagrein þar sem lýst var hegðun frumu með raflausn auðgaðan flúorsöltum. Söltin hvarfast við sink á yfirborði rafskautsins og myndaði sinkflúoríð. Tengilagið var gegndræpt fyrir jónum, en stíflaði dendrítana.... Hins vegar, þátturinn sem var varinn á þennan hátt vildi ekki í raun skila hleðslunni (það hafði mikla innri viðnám, uppspretta).
Mögulegri leið til að auka hvarfgirni þess er lýst í annarri rannsóknargrein sem helguð er sinkfrumu bakskautum byggð á kopar, fosfór og brennisteini. Áhrif? Þó staðlað sink klefi veitir orkuþéttleika allt að 0,075 kWh / kg, nýjustu sink-loft frumurnar með nýjum bakskautum lofa 0,46 kWh / kg... Ólíkt fyrri Zn-loftþáttum, sem venjulega voru einnota, ættu þeir að endast þúsundir vinnulota, það er, hentugur til iðnaðarnota (uppspretta).
Ef hægt væri að sameina allar uppgötvanir, staðfesta þær og auka framleiðslu gætu sinkfrumur orðið grunnur að ódýrri orkugeymslu í framtíðinni.
Opnunarmynd: margnota sink rafhlaða ("basísk rafhlaða"). Það fer eftir dýpt losunar, það þolir allt frá nokkrum til nokkur hundruð vinnslulotum (c) Lukas A CZE
Athugasemd frá ritstjórum www.elektrowoz.pl: Í enskum bókmenntum eru sinkloftfrumur kallaðar eldsneytisfrumur vegna þess að þær taka súrefni úr loftinu. Frá okkar sjónarhóli skiptir ekki öllu máli hvort ferlið sé afturkræft, þ.e.a.s. hægt er að hlaða og tæma frumurnar margoft.
Þetta gæti haft áhuga á þér:
