תאי אבץ עם פריצות קטנות. צפיפות אנרגיה גבוהה ואלפי מחזורי עבודה
סוללות ליתיום-יון הן הסטנדרט המוחלט ואמות מידה באחסון אנרגיה. אבל החוקרים מחפשים כל הזמן אלמנטים שמספקים לפחות ביצועים דומים בעלויות ייצור נמוכות בהרבה. אחד היסודות המבטיחים הוא אבץ (Zn).
סוללות Zn-x הן ויהיו זולות מאוד. רק צריך לשלם להם
מרבצי אבץ פזורים בכל העולם, אנו יכולים למצוא אותם גם בפולין – כחברה ניצלנו אותם ממאה 2020(!) ועד לסוף 12,9 שנים. אבץ הוא מתכת זולה וקלה יותר להשגה מאשר ליתיום שכן הוא שימושי בתעשייה, הייצור העולמי הוא במיליונים (2019 מיליון ב-82) ולא בעשרות אלפי טונות (2020 אלף ב-XNUMX) כפי שהניחו. מקום במכתב. בנוסף, אבץ היה הבסיס לתאים מאז המאה ה- XNUMX והוא עדיין בשימוש בתאים חד פעמיים (לדוגמה, תאים אלקליים המבוססים על תחמוצת אבץ ומנגן).
האתגר הוא לגרום לתאי האבץ לפעול לפחות כמה מאות מחזורים תוך שמירה על הקיבולת המתוכננת.... תהליך הטעינת הסוללה באנודת אבץ גורם לשקיעה לא סדירה של אטומי מתכת על האלקטרודה, אותה אנו מכירים כגידול דנדריטים. דנדריטים גדלים עד שהם פורצים דרך המפרידים, מגיעים לאלקטרודה השנייה, גורמים לקצר וגורמים למות התא.
במאי 2021 פורסם מאמר מדעי בו תוארה התנהגותו של תא בעל אלקטרוליט מועשר במלחי פלואור. המלחים הגיבו עם אבץ על פני האנודה ליצירת אבץ פלואוריד. שכבת הצומת הייתה חדירה ליונים, אך חסמה את הדנדריטים.... עם זאת, האלמנט המוגן בצורה זו לא באמת רצה להחזיר את המטען (היה לו התנגדות פנימית גבוהה, מקור).
דרך אפשרית להגביר את התגובתיות שלו מתוארת בעבודת מחקר נוספת המוקדשת לקתודות של תאי אבץ המבוססות על נחושת, זרחן וגופרית. אפקטים? בעוד שתא האבץ הסטנדרטי מספק צפיפות אנרגיה של עד 0,075 קוט"ש/ק"ג, תאי האבץ-אוויר העדכניים ביותר עם קתודות חדשות מבטיח 0,46 קילוואט / ק"ג... שלא כמו תאי Zn-air קודמים, שהיו בדרך כלל חד פעמיים, הם צריכים להחזיק מעמד אלפי מחזורי עבודה, כלומר, מתאים לשימוש תעשייתי (מקור).
אם ניתן היה לשלב את כל התגליות, לאמת ולהגדיל את הייצור, תאי אבץ יכולים להפוך לבסיס לאגירת אנרגיה זולה בעתיד.
תמונת פתיחה: סוללת אבץ לשימוש חוזר ("סוללה אלקליין"). בהתאם לעומק הפריקה, הוא יכול לעמוד בין כמה לכמה מאות מחזורי פעולה (ג) Lukas A CZE
הערה מעורכי www.elektrowoz.pl: בספרות האנגלית, תאי אוויר אבץ נקראים תאי דלק מכיוון שהם לוקחים חמצן מהאוויר. מנקודת המבט שלנו, זה לא ממש משנה אם התהליך הוא הפיך, כלומר ניתן לטעון ולפרוק את התאים פעמים רבות.
זה עשוי לעניין אותך:
