Водные батареи на основе цинка привлекали внимание исследователей своей безопасностью и высокой плотностью энергии. Вдобавок, они изготавливаются из широко доступных в природе материалов. Однако созданные до сих пор цинковые аккумуляторы требовали наличия толстых анодов из металлического цинка, что серьезно увеличивало себестоимость батареи. Кроме того, аноды подвержены формированию дендритов — кристаллических отложений, вызывающих короткое замыкание.

Специалисты Научно-технологического университета им. короля Абдаллы решили обойтись без анода, пишет Phys.org. Взяв за образец безанодные литиевые и натриевые батареи, они разработали аккумулятор, в котором богатый цинком катод стал единственным источником цинкового покрытия на медном токосъемнике.

Ученые использовали в новой батарее катод из диоксида марганца, который они интеркалировали ионами цинка, из водного электролита трифторметансульфоната и медной фольги в качестве токосъемника. Во время зарядки металлический цинк накладывается на медную фольгу, а во время разрядки металл отделяется, выделяя электроны, которые питают батарею.

Для предотвращения образования дендритов разработчики покрыли медный токосъемник равномерным слоем углеродных нанодисков.

Батарея продемонстрировала высокую производительность, плотность энергии и стабильность, сохранив 62,8% зарядной емкости после 80 циклов заряда и разряда.

Команда ученых из США разработала новую систему батарей, которая может служить в качестве структурной опоры для роботов. Элементы питания изготовлены на основе цинка, покрыты кевларом для защиты корпуса от внешнего воздействия и превосходят литий-ионные аккумуляторы в три раза по плотности энергии.