Baterai masa depan? Bahan kimia baterai yang inovatif merevolusi baterai zinc-air

Dasar kimia baterai inovatif untuk baterai zinc-air adalah elektrolit air non-alkali. Kredit: WWU – MEET (Judith Kraft)

Kerja sama internasional untuk penelitian baterai berkelanjutan di masa depan

Berkinerja tinggi, ramah lingkungan, aman dan pada saat yang sama hemat biaya: baterai zinc-air adalah teknologi penyimpanan energi yang menarik di masa depan.

Sejauh ini, baterai zinc-air konvensional telah berjuang dengan ketidakstabilan kimia yang tinggi, reaksi parasit yang berakar pada penggunaan elektrolit alkali menyebabkan ireversibilitas elektrokimia. Berdasarkan elektrolit air non-alkali yang inovatif, tim peneliti internasional yang dipimpin oleh ilmuwan Dr. Wei Sun dari MEET Battery Research Center di University of Münster telah mengembangkan kimia baterai baru untuk baterai zinc-air yang melampaui teknik sebelumnya. rintangan.

Tim ilmiah telah mempublikasikan hasil rinci dari proyek penelitiannya, yang melibatkan peneliti dari Universitas Shanghai Fudan, Universitas Sains dan Teknologi Wuhan, Universitas Maryland dan Laboratorium Penelitian Angkatan Darat. Amerika Serikat, di jurnal. Ilmu.

Parameter kunci baterai zinc-air yang dioptimalkan

“Elektrolit non-alkali inovatif kami membawa bahan kimia seng peroksida (ZnO2) / O2 yang dapat dibalik hingga kini tidak diketahui ke dalam baterai zinc-air,” jelas Dr. Wei Sun. Dibandingkan dengan elektrolit alkali kuat konvensional, elektrolit berair non-alkali yang baru dikembangkan, yang didasarkan pada garam seng trifluoromethanesulfonat, memiliki beberapa keunggulan yang menentukan: anoda seng digunakan lebih efisien dengan yang lebih tinggi stabilitas kimia dan pembalikan elektrokimia. Baterai zinc-air lengkap yang dibuat dapat beroperasi dalam jangka panjang dengan cara yang stabil selama 320 siklus dan 1.600 jam di bawah atmosfer udara ambien.

Mekanisme kimia baterai ZnO2 / O2 dan peran anion hidrofobik trifluoromethanesulfonat diungkapkan secara sistematis dengan teknik analitik dan elektrokimia yang dirancang dengan baik serta simulasi multiskala. Peningkatan kepadatan energi teridentifikasi kini berpotensi bersaing dengan baterai lithium-ion yang saat ini mendominasi pasar.

“Baterai zinc-air memberikan potensi teknologi baterai alternatif dengan manfaat seperti penghargaan terhadap lingkungan, keamanan tinggi, dan biaya rendah,” jelas Sun. “Teknologi ini masih memerlukan penelitian dan pengoptimalan tambahan dan intensif sebelum diterapkan secara praktis.”

Referensi: “Baterai seng-udara yang dapat diisi ulang berdasarkan kimia seng peroksida” oleh Wei Sun, Fei Wang, Bao Zhang, Mengyi Zhang, Verena Küpers, Xiao Ji, Claudia Theile, Peter Bieker, Kang Xu, Chunsheng Wang dan Martin Winter, 1 Januari 2021, Ilmu.
DOI: 10.1126 / science.abb9554

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

36 galaksi kerdil secara bersamaan memiliki “baby boom” bintang baru

Penemuan tak terduga Rutgers menantang teori modern tentang bagaimana galaksi tumbuh, dan dapat meningkatkan pemahaman kita tentang alam semesta. Penulis: Universitas Rutgers-New Brunswick Sungguh...

Banyak pasien dengan COVID-19 menghasilkan respons imun yang menyerang jaringan dan organ mereka sendiri.

Sebuah studi yang dipimpin oleh University of Birmingham, yang didanai oleh Konsorsium Imunologi Coronavirus Inggris, menemukan bahwa banyak pasien dengan COVID-19 menimbulkan respons kekebalan...

Sains mudah dibuat: apa itu neutrino steril?

Neutrino steril adalah jenis neutrino khusus yang telah diusulkan untuk menjelaskan beberapa hasil eksperimen yang tidak terduga, tetapi belum ditemukan secara pasti. Para...

Kekeringan jangka panjang mengambil alih AS bagian barat – Tanah dan tanaman berjatuhan

5 Juni 2021 Untuk tahun kedua berturut-turut, kekeringan melanda sebagian besar wilayah Amerika Serikat dari Pegunungan Rocky hingga Pantai Pasifik. Untuk tahun kedua berturut-turut, kekeringan melanda...

Energi matahari dan angin dapat meredakan konflik di sekitar bendungan Renaisans Ethiopia di timur laut Afrika

Megaplatinum terletak di Ethiopia, dekat perbatasan dengan Sudan. Ini adalah pembangkit listrik tenaga air terbesar di Afrika. Penulis: © Google Sebuah studi baru...

Newsletter

Subscribe to stay updated.