Южнокорейские ученые разработали новую добавку для водных аккумуляторов, которая может существенно повысить их срок службы и емкость. Исследование провела группа под руководством профессора Хосока Пака из Университета Сонгюнгван (SKKU).

Фото: NEI Corporation

Водные аккумуляторы считаются одним из наиболее перспективных конкурентов литий-ионных батарей. Они дешевле в производстве, безопаснее в эксплуатации и не подвержены возгоранию благодаря использованию электролита на основе воды. Однако их широкому распространению мешает быстрое ухудшение характеристик: во время работы на цинковых электродах образуются металлические дендриты, а контакт цинка с водой вызывает коррозию и потерю емкости.

Для решения этой проблемы исследователи создали специальную добавку к электролиту под названием C10. Ее молекулы самостоятельно формируют наноструктуры размером менее 4 нанометров, которые одновременно выполняют две задачи: обеспечивают равномерное осаждение цинка на электродах и создают защитный барьер, препятствующий коррозии.

Испытания показали, что модифицированные аккумуляторы способны стабильно работать более 2800 часов. Кроме того, ученым удалось достичь поверхностной емкости 8,1 мА·ч/см2 — одного из лучших показателей среди существующих водных аккумуляторных систем.

Авторы разработки считают, что технология может найти применение прежде всего в крупных системах хранения энергии для дата-центров и инфраструктуры искусственного интеллекта. Поскольку новая добавка требует лишь минимальных изменений в составе электролита и не требует переработки конструкции батарей, ее внедрение потенциально может оказаться значительно проще и дешевле по сравнению с альтернативными решениями.