Цинково-повітряна батарея/NantEnergy
Австралийские исследователи из Университета Монаша в Мельбурне создали инновационный катализатор, способный заряжать цинково-воздушные аккумуляторы следующего поколения, обеспечивая большую мощность, более длительный срок службы и меньшие затраты.
Сейчас цинково-воздушные аккумуляторы используются преимущественно в небольших приборах, таких как слуховые аппараты, однако существует значительный потенциал для использования в более мощных приложениях. Австралийские исследователи при помощи термической обработки превратили 3D-материал в ультратонкие углеродные листы, добавив к нему атомы кобальта и железа. Этот катализатор значительно ускоряет и повышает эффективность кислородных реакций в аккумуляторе. По словам ведущих авторов исследования Саида Аскари и доктора Парамы Банерджи с кафедры химической и биологической инженерии, их катализатор уже превзошел стандартные коммерческие аналоги, изготавливаемые из дорогой платины или рутения.
«Разместив кобальт и железо в виде отдельных атомов на углеродном каркасе, мы достигли рекордных показателей в цинково-воздушных батареях, продемонстрировав, чего можно достичь, когда катализаторы разработаны с атомарной точностью. Наши расширенные моделирования показали, что пары атомов кобальта и железа в сочетании с примесями азота улучшают перенос заряда и оптимизируют кинетику реакции, устраняя одно из самых узких мест в области цинково-воздушных перезаряжаемых батарей», — объясняет Саид Аскари.
Как отмечает Парама Банерджи, принципы, которые легли в основу конструкции, могут быть использованы также в других технологиях генерации чистой энергии, включая топливные элементы, расщепление воды и преобразование CO₂. Ученый подчеркнул, что непрерывная работа цинково-воздушной батареи в течение двух месяцев является весомым достижением для этой сферы.
«Эти катализаторы не только устраняют ключевое узкое место цинково-воздушных аккумуляторов, но и принципы их конструкции могут быть применены в любой сфере энергетики — от топливных элементов до расщепления воды, что обеспечивает широкое влияние на чистую энергетику», — отмечает Парама Банерджи.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Chemical Engineering Journal
Источник: TechXplore
Контент сайту призначений для осіб віком від 21 року. Переглядаючи матеріали, ви підтверджуєте свою відповідність віковим обмеженням.
Cуб'єкт у сфері онлайн-медіа; ідентифікатор медіа - R40-06029.