Nowa elektroda zwiększa gęstość energii i trwałość
Zespół badaczy z Uniwersytetu w Adelajdzie opracował innowacyjną metodę wytwarzania elektrod do akumulatorów cynkowo-jodowych. Zamiast tradycyjnego mokrego mieszania jodu, zastosowano tzw. suchą metodę, która istotnie zwiększa pojemność ogniw i poprawia ich trwałość.
– Zastosowaliśmy suche proszki materiałów aktywnych, które sprasowaliśmy w grube, samonośne elektrody – wyjaśnia prof. Shizhang Qiao, dyrektor Centrum Badań nad Materiałami dla Energetyki i Katalizy przy Wydziale Inżynierii Chemicznej Uniwersytetu w Adelajdzie.
Rekordowe wyniki testów cyklicznych
Nowa technologia umożliwiła osiągnięcie rekordowego nasycenia materiałem aktywnym – 100 mg/cm². Ogniwa w elastycznej obudowie typu pouch zachowały 88,6% pojemności po 750 cyklach, a ogniwa guzikowe niemal 99,8% pojemności po 500 cyklach.
– Dzięki pomiarom z wykorzystaniem synchrotronu mogliśmy bezpośrednio obserwować powstawanie warstwy ochronnej na anodzie cynkowej – zaznacza Han Wu z zespołu badawczego.
Większa wydajność i bezpieczeństwo
Nowe elektrody nie tylko zwiększają pojemność, ale też ograniczają samorozładowanie i efekt shuttle, czyli przenikanie jodu do elektrolitu. Dzięki temu akumulatory są stabilniejsze i mniej podatne na degradację.
Zwiększona gęstość energii i niższy koszt mogą uczynić z akumulatorów cynkowo-jodowych realną alternatywę dla technologii litowo-jonowych w magazynach energii na dużą skalę.
Kierunki dalszego rozwoju
Zespół planuje dalsze prace nad komercjalizacją technologii. Jednym z celów jest wdrożenie produkcji elektrod metodą taśmową. Optymalizacja konstrukcji – m.in. zastosowanie lżejszych kolektorów prądowych i redukcja ilości elektrolitu – może pozwolić na podwojenie gęstości energii z 45 Wh/kg do ok. 90 Wh/kg.
Naukowcy zapowiadają również badania nad zastosowaniem innych związków halogenowych, np. bromu, z wykorzystaniem tej samej suchej metody.
Szansa dla energetyki odnawialnej i mikrosieci
Technologia może znaleźć zastosowanie szczególnie w sektorze energetyki odnawialnej – do bilansowania sieci i magazynowania nadwyżek energii. Może być również przydatna w mikrosieciach, czyli lokalnych systemach zasilania opartych na OZE.
– Przemysł potrzebujący dużych, stabilnych magazynów energii – jak sieci przesyłowe czy operatorzy mikrosieci – może szybciej wdrożyć to rozwiązanie – podsumowuje prof. Qiao.
Zobacz również:- Włosi stawiają na SMR: Nuclitalia rusza z badaniami nad nową energią
- Który system chłodzenia PV daje największy zysk? Sprawdzono 3 technologie
- Biogazownia rolnicza z rekordową dostępnością: polska technologia zmienia rynek OZE
- ORLEN inwestuje w szkocką technologię recyklingu plastiku. Cel: mniej odpadów, więcej surowców
Źródło: University of Adelaide
