Bateria cynkowo-bromowa osiąga 10 000 cykli dzięki innowacyjnej elektrodzie

Mokra bateria z cynkiem i bromem była wcześniej tylko potencjalnym kandydatem na papierze do przechowywania energii odnawialnej i uwalniania jej do sieci energetycznej tylko w razie potrzeby.

Teoretyczna różnica potencjałów wynosi 1,83 V. Elektrolit na bazie wody zapewnia, że konstrukcja jest niepalna. Ponadto, prosta konstrukcja ogniw i wykorzystanie łatwo dostępnych materiałów umożliwiają niskie koszty produkcji.

Haczyk: ekstremalnie niska wartość pH na elektrodzie cynkowej sprawia, że system jest podatny na uszkodzenia. Wodór może się ulatniać, co ostatecznie prowadzi do zniszczenia separatora. Jest to spowodowane tworzeniem się wodorotlenku cynku, który zamyka pory.

Poważnie ogranicza to trwałość takiego akumulatora, ponieważ rozładowuje się on po krótkim czasie. Do tej pory nie było możliwe zastąpienie porowatych elektrod grafitowych, które są wyjątkowo odporne na kwasy, odpowiednim materiałem.

Udało się to osiągnąć w Gwangju Institute of Science and Technologyw Korei. Naładowany azotem, mezoporowaty i pokryty węglem filc grafitowy (w skrócie NMC/GF) ma zupełnie nowe właściwości.

Kolejną nowością jest proces produkcji polegający na ogrzewaniu i chłodzeniu w atmosferze argonu. Rozmiary porów są w zakresie niskich nanometrów. Zapobiega to wymianie z otoczeniem, a jednocześnie blokuje destrukcyjne procesy chemiczne wewnątrz.

Rezultatem jest ogniwo cynkowo-bromkowe, którego wydajność spadła do 96 procent po 10 000 cykli. Wydajność energetyczna, tj. różnica między energią ładowania i rozładowania, spada równolegle z 80 do wciąż solidnych 76 procent.

Zakładając typowe użytkowanie takiej baterii na poziomie jednego cyklu dziennie, dałoby to okres trwałości wynoszący około 27 lat. Niezły wynik jak na wcześniej zawodny typ baterii.