Die Zink-Mangan-Legierung ermöglicht auch den Ersatz des üblicherweise verwendeten Lösungsmittels
Eine Batterie speichert Energie in Form chemischer Energie:Mit Hilfe einer Reaktion wird es in elektrische Energie umgewandelt, die den Körper antreibt. Fahrzeuge, Mobiltelefone, Laptops und andere Geräte. Die Batterie besteht aus einer Anode und einer Kathode, meist aus unterschiedlichen Materialien, außerdem gibt es einen Separator und einen Elektrolyten, das ist ein chemisches Medium, das die elektrische Ladung durchlässt.
In einer Lithium-Ionen-Batterie wird die Ladung, wie der Name schon sagt, von Lithiumionen getragen, die sich durch den Elektrolyten von der Anode zur Kathode bewegen.
Die Elektrolyte in Lithium-Ionen-Batterien sind normalerweiselösen sich in organischen Lösungsmitteln, die leicht entflammbar sind und sich bei hohen Betriebsspannungen häufig zersetzen. Dementsprechend bestehen Sicherheitsprobleme.
Zhenxing Feng, Chemieingenieurforscher an der OSU
Wasserbatterien sind eine vielversprechende Alternative. Wässrige Elektrolyte sind kostengünstig, umweltfreundlich, schnell ladbar und äußerst widerstandsfähig gegen Missbrauch.
Forscher der Oregon State UniversityZentralflorida und die Universität von Houston haben eine Anode entwickelt, die aus einer dreidimensionalen "Zink-M-Legierung" als Batterieanode besteht, wobei M für Mangan und andere Metalle steht.
Die Legierung mit ihrer speziellen Nanostruktur ist nicht nurhemmt die Dendritenbildung, kontrolliert die Thermodynamik und Reaktionskinetik der Oberflächenreaktion und weist über Tausende von Zyklen unter rauen elektrochemischen Bedingungen eine ultrahohe Stabilität auf.
Wissenschaftler hoffen, dass ihre Erfindung in der Massenproduktion zum Einsatz kommt.
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