Szybkie ładowanie ratuje baterie? Naukowcy dokonali szokującego odkrycia

Szybkie ładowanie zwykle skraca życie baterii. Naukowcy z Georgia Tech odkryli jednak coś zupełnie odwrotnego. Baterie cynkowo-jonowe zyskują na trwałości przy wyższym tempie ładowania. To odkrycie może zmienić przyszłość energetyki, elektryków, smartfonów i wielu innych urządzeń.

Najnowsze badania pokazują, że akumulatory cynkowe zachowują się inaczej niż popularne litowo-jonowe. Przyspieszone ładowanie nie powoduje degradacji, a wręcz poprawia ich kondycję. Dzięki temu ogniwa stają się bardziej bezpieczne i wytrzymałe. Wyniki badań opublikowano w prestiżowym czasopiśmie Nature Communications.

Chiński przełom! Huawei wprowadza 5G bez pomocy Ameryki.

Zaskakujące odkrycie zespołu naukowców pod kierownictwem profesora Hailonga Chena

Do tej pory największym problemem baterii cynkowo-jonowych były tzw. dendryty. To cienkie, igiełkowate struktury metalu, które powstawały podczas ładowania. Mogły one prowadzić do zwarć i awarii akumulatorów. Zespół z Georgia Tech odkrył jednak, że szybkie ładowanie ogranicza ich tworzenie.

Profesor Hailong Chen wyjaśnił, że w nowych warunkach cynk układa się w zwarte i gładkie warstwy. Przypomina to stos książek, a nie chaotyczne, ostre wypustki. Dzięki temu baterie stają się stabilniejsze i mają dłuższą żywotność. Odkrycie przeczy powszechnemu przekonaniu, że szybkie ładowanie skraca czas działania akumulatorów.

Badania umożliwiło specjalne narzędzie opracowane w laboratorium Georgia Tech. Pozwoliło ono zaobserwować w czasie rzeczywistym, jak cynk reaguje na różne prędkości ładowania. Unikalne podejście pozwoliło naukowcom przyspieszyć analizy i zobaczyć procesy, które dotąd były ukryte. W ten sposób udało się (po raz pierwszy) dokładnie wyjaśnić, dlaczego szybkie ładowanie sprzyja bateriom cynkowym.

W tym tkwi wielki potencjał

Naukowcy podkreślają, że odkrycie nie oznacza jeszcze pełnej gotowości technologii. Anoda została znacznie ulepszona, ale katoda wymaga dalszych badań. Prowadzone są także eksperymenty z mieszankami cynku, które mogą jeszcze bardziej zwiększyć wytrzymałość całych ogniw.

Baterie cynkowo-jonowe mogą znaleźć zastosowanie w dużych systemach energetycznych. Mogłyby magazynować energię z paneli słonecznych w domach i stabilizować sieci energetyczne. Co ważne, cynk jest tańszy i łatwiej dostępny niż lit, którego ceny i dostawy są niestabilne.

Źródło