Рекордная эффективность цинк-воздушных аккумуляторов

Инженеры разработали прорывной катализатор для цинк-воздушных аккумуляторов, который значительно повышает их производительность и снижает стоимость.

Новая технология открывает перспективы создания перезаряжаемых батарей высокой мощности для промышленного применения и транспорта. В настоящее время цинк-воздушные элементы используются преимущественно в маломощных устройствах, таких как слуховые аппараты.

Исследователи применили специальную термическую обработку для преобразования трёхмерного материала в ультратонкие углеродные листы с добавлением атомов кобальта и железа. Полученный катализатор ускоряет кислородные реакции в батарее и повышает её эффективность.

Ведущие авторы разработки отметили, что новый катализатор превосходит по характеристикам стандартные коммерческие аналоги на основе дорогостоящих металлов, таких как платина и рутений.

«Инженерия атомов кобальта и железа на углеродной основе позволила достичь рекордных показателей производительности цинк-воздушных аккумуляторов», — подчеркнул один из исследователей.

Продвинутое компьютерное моделирование показало, что пары атомов кобальта и железа в сочетании с азотными легирующими добавками улучшают перенос заряда и оптимизируют кинетику реакций, решая ключевую проблему перезаряжаемых цинк-воздушных батарей.

Учёные также отмечают, что принципы разработки могут быть применены в других областях чистой энергетики, включая топливные элементы, разделение воды и преобразование CO₂.

Испытания подтвердили возможность непрерывной работы перезаряжаемой цинк-воздушной батареи в течение более двух месяцев, что демонстрирует готовность технологии к практическому внедрению.