Австралійські дослідники з Університету Монаша у Мельбурні створили інноваційний каталізатор, здатний заряджати цинково-повітряні акумулятори наступного покоління, забезпечуючи більшу потужність, триваліший термін служби та менші витрати.
Наразі цинково-повітряні акумулятори використовуються переважно у невеликих приладах, як от слухові апарати, однак існує значний потенціал для використання у потужніших застосунках. Австралійські дослідники використали термічну обробку і перетворили 3D-матеріал в ультратонкі вуглецеві листи, додавши до нього атоми кобальту та заліза. Цей каталізатор значно прискорює та підвищує ефективність кисневих реакцій в акумуляторі. За словами провідних авторів дослідження Саїда Аскарі та доктора Парами Банерджі з кафедри хімічної та біологічної інженерії, їхній каталізатор вже перевершив стандартні комерційні аналоги, які виготовляються з дорогої платини або рутенію.
“Розмістивши кобальт і залізо у вигляді окремих атомів на вуглецевому каркасі, ми досягли рекордних показників у цинково-повітряних батареях, продемонструвавши, чого можна досягти, коли каталізатори розроблені з атомарною точністю. Наші розширені моделювання показали, що пари атомів кобальту і заліза в поєднанні з домішками азоту покращують перенесення заряду та оптимізують кінетику реакції, усуваючи одне з найвужчих місць в області цинково-повітряних батарей, що перезаряджаються”, — пояснює Саїд Аскарі.
Як зазначає Парама Банерджі, принципи, які лягли в основу конструкції, можуть бути використані також в інших технологіях генерації чистої енергії, включаючи паливні елементи, розщеплення води та перетворення CO₂. Науковець підкреслив, що безперервна робота цинково-повітряної батареї упродовж двох місяців є вагомим досягненням для цієї сфери.
“Ці каталізатори не тільки усувають ключове вузьке місце цинково-повітряних акумуляторів, але й принципи їхньої конструкції можуть бути застосовані в будь-якій сфері енергетики — від паливних елементів до розщеплення води, що забезпечує широкий вплив на чисту енергетику”, — наголошує Парама Банерджі.
Результати дослідження були опубліковані у журналі Chemical Engineering Journal
Джерело: TechXplore
Повідомити про помилку
Текст, який буде надіслано нашим редакторам: