Koreanische Ingenieure haben eine stabile Wasser-Zink-Ionen-Batterie entwickelt, die Folgendes nutzt:
Lithium-Ionen-Akkus haben weite Verbreitung gefundenAnwendung in verschiedenen elektronischen Geräten: von Mobiltelefonen und Laptops bis hin zu Elektrofahrzeugen. Solche Batterien haben eine hohe Kapazität, aber die darin enthaltenen organischen Elektrolyte sind leicht entzündlich, was zu Bränden und Explosionen führen kann.
Wissenschaftler haben lange daran gearbeitet, sicher zu seinAlternativen, von denen eine die Verwendung einer Zinkanode in einem wässrigen Elektrolyten beinhaltet. Das Hauptproblem solcher Geräte ist die geringe Lebensdauer, die mit Nebenreaktionen verbunden ist, die die Elemente des Geräts zerstören.
Herkömmliche (oben) und modifizierte (unten) Zink-Wasser-Batterie. Bild: Sangyeop Lee et al., Science Direct
Ingenieure der Pohang University of Science andTechnologies (POSTECH) hat eine Zinkanode entwickelt, die mit einer multifunktionalen Schutzschicht unter Verwendung eines Blockcopolymers beschichtet ist. Diese Schicht ist elastisch und dehnbar, um der Volumenzunahme beim Laden und Entladen der Batterie standzuhalten.
Das zeigten die Wissenschaftler in einer Reihe von ExperimentenDie polymere Schutzschicht induziert eine homogenisierte Ionenverteilung und hemmt das Wachstum von Dendriten, wodurch die Lebensdauer der Zinkanode verlängert wird. Außerdem verbessert die Dünnfilmschicht die Stabilität der Elektrode, indem unnötige chemische Reaktionen im Elektrolyten auf der Elektrodenoberfläche unterdrückt werden.
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Titelbild: POSTECH