Создан передовой цинк-ионный аккумулятор: он сохраняет 82% емкости после 1500 циклов заряда/разряда

Ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) разработали новый тип цинк-ионного гибридного аккумулятора с 3D-печатным электродом, который способен накапливать более чем в семь раз больше заряда по сравнению с аналогичными устройствами.

По сути, это гибрид двух технологий — обычных аккумуляторов и суперконденсаторов. Один электрод работает как в классической батарее, а второй выполнен из углеродного материала, как у суперконденсаторов. Благодаря этому устройство может не только накапливать много энергии, но и очень быстро заряжаться и отдавать её.

Главное новшество — пористый 3D-печатный электрод с разветвлённой внутренней структурой. Его поверхность покрыта оксидом ванадия, который хорошо «захватывает» и удерживает заряд. Именно такая архитектура позволила резко увеличить ёмкость устройства.

По словам исследователей, всего один грамм этого материала имеет внутреннюю поверхность, сопоставимую примерно с десятью теннисными кортами. В результате аккумулятор показал более чем семикратное увеличение накопления заряда по сравнению с существующими гибридными суперконденсаторными системами. После 1500 циклов зарядки и разрядки он сохранил около 82% первоначальной ёмкости.

Разработка рассчитана на системы хранения энергии, где важны быстрая зарядка, долгий срок службы и низкая стоимость. Отдельно учёные отмечают цинк как перспективную альтернативу литию: он примерно в 100 раз более распространён, проще добывается и легче перерабатывается.

Помимо самого аккумулятора команда UCLA также представила недорогую 3D-печатную тестовую ячейку. Она нужна для более точного и стандартизированного тестирования новых накопителей энергии в лабораториях.

©  iXBT