Луч света -> кислород -> 1100 часов заряда. Искусственный фотосинтез спас батареи от быстрой смерти
NewsMakerЗачем нам дорогой литий, если есть цинк, который не садится 45 суток?
Цинк-воздушные аккумуляторы обычно хороши на бумаге и капризны в работе, со временем они быстро теряют стабильность. Китайцы показали , что эту проблему можно обойти. Им удалось собрать новые элементы питания, которые выдерживают больше 1100 часов непрерывных циклов заряд-разряд без заметной деградации. Проект выполнили учёные Университета Дунхуа вместе с коллегами из других научных центров. Заодно команда проверила гибкие версии конструкции, такие образцы нормально работают даже после серии сильных изгибов.
В основе конструкции лежит новый катализатор с p–n гетеропереходом. Так называют границу между двумя типами полупроводниковых областей, где по-разному распределяются носители заряда. В данном случае материал объединяет графитоподобный нитрид углерода и сеть углеродных нановолокон с 2 типами активных кобальтовых центров. Такая архитектура одновременно усиливает каталитические свойства и проводимость.
Цинк-воздушные системы давно привлекают внимание как формат накопителей энергии. У них высокая теоретическая энергоемкость, доступное сырье и сравнительно безопасная химия. При этом практическое применение тормозится работой воздушного электрода. Кислородные реакции на его поверхности идут медленно, из-за чего растут потери напряжения, падает мощность и ускоряется деградация.
Авторы предложили усилить эти реакции с помощью света. Под действием облучения новый катализатор заметно ускоряет восстановление кислорода и обратный процесс, выделение кислорода при зарядке. В результате растет удельная мощность, повышается энергетическая эффективность и увеличивается срок службы как у жидких, так и у гибких вариантов. При этом схема обходится без драгоценных металлов.
Цинк-воздушные аккумуляторы обычно хороши на бумаге и капризны в работе, со временем они быстро теряют стабильность. Китайцы показали , что эту проблему можно обойти. Им удалось собрать новые элементы питания, которые выдерживают больше 1100 часов непрерывных циклов заряд-разряд без заметной деградации. Проект выполнили учёные Университета Дунхуа вместе с коллегами из других научных центров. Заодно команда проверила гибкие версии конструкции, такие образцы нормально работают даже после серии сильных изгибов.
В основе конструкции лежит новый катализатор с p–n гетеропереходом. Так называют границу между двумя типами полупроводниковых областей, где по-разному распределяются носители заряда. В данном случае материал объединяет графитоподобный нитрид углерода и сеть углеродных нановолокон с 2 типами активных кобальтовых центров. Такая архитектура одновременно усиливает каталитические свойства и проводимость.
Цинк-воздушные системы давно привлекают внимание как формат накопителей энергии. У них высокая теоретическая энергоемкость, доступное сырье и сравнительно безопасная химия. При этом практическое применение тормозится работой воздушного электрода. Кислородные реакции на его поверхности идут медленно, из-за чего растут потери напряжения, падает мощность и ускоряется деградация.
Авторы предложили усилить эти реакции с помощью света. Под действием облучения новый катализатор заметно ускоряет восстановление кислорода и обратный процесс, выделение кислорода при зарядке. В результате растет удельная мощность, повышается энергетическая эффективность и увеличивается срок службы как у жидких, так и у гибких вариантов. При этом схема обходится без драгоценных металлов.