Baterai Seng Bebas Anoda suatu hari nanti dapat menyediakan penyimpanan energi terbarukan dalam skala besar

Sumber energi terbarukan, seperti angin dan matahari, dapat membantu mengurangi ketergantungan dunia pada bahan bakar fosil. Tetapi pertama-tama, perusahaan energi membutuhkan cara yang aman dan ekonomis untuk menyimpan energi untuk digunakan nanti. Baterai lithium-ion maksimum dapat melakukan tugasnya, tetapi mengalami masalah keamanan dan ketersediaan lithium yang terbatas. Sekarang, para peneliti melaporkan di ACS ‘ Huruf Nano mereka membuat prototipe baterai berbahan dasar seng bebas anoda dengan menggunakan bahan alami berbiaya rendah.

Baterai berair berbasis seng telah dieksplorasi sebelumnya untuk penyimpanan energi skala jaringan karena keamanan dan kepadatan energinya yang tinggi. Selain itu, bahan yang digunakan untuk membuatnya melimpah secara alami. Namun, baterai seng yang dapat diisi ulang yang dikembangkan sejauh ini membutuhkan anoda logam seng tebal, yang mengandung banyak seng yang dapat meningkatkan biaya. Selain itu, anoda cenderung membentuk dendrit – proyeksi kristal logam seng yang mengendap di anoda selama pengisian daya – yang dapat menyebabkan hubungan arus pendek pada baterai. Yunpei Zhu, Yi Cui dan Husam Alshareef bertanya-tanya apakah anoda seng benar-benar diperlukan. Terinspirasi oleh eksplorasi sebelumnya tentang baterai “lithium-dan-natrium” bebas anoda, para peneliti memutuskan untuk membuat baterai di mana katoda kaya seng adalah satu-satunya sumber seng pada pengumpul arus tembaga.

Baterai Bebas Anoda

Baterai Zn-MnO2 Bebas Anoda. Kredit: Huruf Nano

Dalam baterai mereka, para peneliti menggunakan katoda mangan dioksida yang diselingi dengan ion seng, larutan elektrolit berair dari seng trifluoromethanesulfonate dan pengumpul arus foil tembaga. Selama pengisian, logam seng dilapisi pada foil tembaga, dan selama pemakaian logam dilucuti, melepaskan elektron yang memberi daya pada baterai. Untuk mencegah pembentukan dendrit, para peneliti melapisi kolektor arus tembaga dengan lapisan karbon nanodisc. Lapisan ini mempromosikan galvanisasi seragam, sehingga menghindari dendrit, dan meningkatkan efisiensi galvanisasi dan pengupasan. Baterai menunjukkan efisiensi tinggi, kepadatan energi, dan stabilitas, mempertahankan 62,8% dari kapasitas penyimpanannya setelah 80 siklus pengisian dan pemakaian. Desain baterai bebas anoda membuka arah baru untuk menggunakan baterai berbasis seng dalam sistem konservasi energi, kata para peneliti.

Referensi: «A Zn – MnO Tanpa Anoda2 Battery ”oleh Yunpei Zhu, Yi Cui dan Husam N. Alshareef, 20 Januari 2021, Huruf Nano.
DOI: 10.1021 / acs.nanolett.0c04519

Penulis mengakui pendanaan dari Universitas Sains dan Teknologi Raja Abdullah.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Topan Super Surigae menyulut Pasifik

19 April 2021 Topan super mencapai intensitas ekstrem setahun lebih banyak daripada badai era satelit mana pun. Surigae tidak akan mendarat, tetapi topan yang muncul di...

Mekanisme fotoenzim kunci yang diuraikan

Kesan artis tentang katalisis enzimatik yang diusulkan dalam mekanisme fotodekarboksilase asam lemak (Sains 2021). Kredit: Damien Sorigué Pengoperasian enzim FAP, yang berguna untuk memproduksi...

DOE Mendorong Investasi A.S. yang Agresif dalam Energy Fusion

Sinar laser energi tinggi NIF berkumpul di target di tengah kamera target. Keberhasilan mendapatkan penyalaan fusi akan menjadi langkah maju yang besar dalam...

Fisikawan menciptakan bit kuantum yang dapat mencari materi gelap

Sebuah qubit (persegi panjang kecil) dipasang pada tingkat kebiruan, yang berada di atas jari untuk menunjukkan skala. Ilmuwan di Farmland Universitas Chicago menggunakan...

Ahli paleontologi memperkirakan bahwa 2,5 miliar T. rex menjelajahi Bumi selama periode Kapur

Untuk semua mereka yang terlambatKapur Menurut sebuah studi baru, jumlah total tyrannosaurus yang pernah hidup di Bumi adalah sekitar 2,5 miliar individu, di mana...

Newsletter

Subscribe to stay updated.