Будущее без лития? Китай испытал необычный аккумулятор с жидким цинком, он отработал 214 дней без остановки

Разработка продемонстрировала кулоновскую эффективность 99,94%

Китайские ученые представили новый тип проточной цинковой батареи, способной непрерывно работать более семи месяцев. Во время испытаний экспериментальный аккумулятор функционировал 5128 часов без остановки. Исследователи считают, что технология может стать перспективной основой для крупных систем хранения энергии, предназначенных для солнечных и ветровых электростанций.

Разработку представили специалисты Фуданьского университета и Китайской академии наук. В отличие от традиционных цинковых аккумуляторов, где используется неподвижный металлический электрод, новая система работает с жидкой суспензией наночастиц цинка, которая непрерывно циркулирует между резервуаром и электрохимической ячейкой.

По сути, цинк здесь выступает не в роли обычного электрода, а в качестве своеобразного «жидкого энергоносителя». Во время зарядки и разрядки его частицы многократно переходят из металлического состояния в ионное и обратно, обеспечивая стабильную работу батареи.

Ключом к новой технологии стала специальная конструкция суспензии. Она включает наночастицы цинка, полый углеродный каркас и электролит с органическими лигандами. Такое сочетание предотвращает слипание частиц, улучшает их подвижность и поддерживает стабильное протекание электрохимических реакций даже после тысяч циклов работы.

Испытания показали впечатляющие результаты. Батарея непрерывно проработала 5128 часов (около 214 суток), продемонстрировала кулоновскую эффективность 99,94%, а версия с катодом на основе диоксида марганца сохранила 81,1% первоначальной емкости после 5500 циклов зарядки и разрядки.

Одно из главных преимуществ новой конструкции — простое масштабирование. В отличие от обычных аккумуляторов, где для увеличения емкости приходится создавать более крупные элементы, здесь достаточно увеличить объем резервуаров с цинковой суспензией. Это делает технологию особенно привлекательной для крупных накопителей энергии, используемых в энергосистемах.

По словам руководителя исследования Фэй Вана, идея проекта возникла после посещения предприятия по электролитическому производству цинка. Ученый обратил внимание, что процесс восстановления ионов металла можно использовать не только в металлургии, но и для хранения электрической энергии.

Следующим этапом станет адаптация технологии для промышленного применения. Исследователи намерены усовершенствовать состав суспензии, повысить характеристики батареи и изучить возможность создания аналогичных проточных аккумуляторов на основе других металлов.