Органические электролиты, которые служат средой для движения ионов в обычных элементах питания, обладают серьезным недостатком — они огнеопасны. Дефекты или повреждения аккумуляторов становятся причиной возгораний и взрывов. Исследователи предлагают разные альтернативные решения, например, твердые электролиты. Или водные, которые, как пишет EurekAlert, легли в основу научного проекта специалистов из Пхоханского университета науки и технологии.

Недостатком водных электролитов была низкая реверсивность цинкового анода в водных электролитах, вызванная дендритами цинка и побочными реакциями на поверхности. Для решения этой проблемы ученые разработали цинковый анод, покрытый многофункциональным защитным слоем полимеров. Он достаточно эластичный, чтобы выдерживать расширение объема во время заряда и разряда батареи.

Эксперименты показали, что защитный слой гомогенизирует распределение ионов и подавляет рост опасных кристаллических образований, дендритов. Это способствует увеличению срока службы анода, а также повышает стабильность электродов путем подавления ненужных химических и электрохимических реакций на поверхности.

Кроме того, исследователям удалось провести масс-спектроскопию вторичных ионов и наблюдать за движением ионов цинка в защитном слое. Это позволит в дальнейшем продолжить углубленные исследования свойств поверхности анодов водной цинк-ионной батареи.

Новые батареи из алюминия, серы и соли придумали в США. Они не только состоят из распространенных и недорогих материалов, но и обладает огнестойкостью и отказоустойчивостью. Благодаря очень высокой скорости зарядки такой аккумулятор может оказаться полезен для питания дома или зарядки электромобилей.