Zinek-manganová baterie vydělává velký, cenově dostupný průlom energetického úložiště

Nová cenově výhodná baterie může významně podpořit rozsáhlé skladování energie. Počáteční studie prototypu, publikovaná v prestižní Přírodní energie naznačuje, že když vědci z Pacific Northwest National Laboratory dekódovali fungování zinku a manganu, našli způsob, jak výrazně vylepšit baterie bez zvýšení nákladů.

Špatné skladování energie z baterií stále brání nesčetným technologiím, včetně mnoha návrhů zelené energie. Špatné skladování energie je klíčovým problémem při přijímání solárních a větrných energií, protože současné baterie nejsou schopny udržet dostatek energie generované v době špičky, aby kompenzovaly nižší období výroby energie, jako je tomu v noci nebo když zemře vítr. Výzkumní pracovníci po celém světě zoufale hledají způsob, jak posílit skladování energie, a každý skutečně nový design nabízí obrovský potenciál.

Uskladnění energie zinku a manganu není samo o sobě nové, ale předchozí testy zjistily, že baterie ztratily svou schopnost udržet nabitý náboj v průběhu času. Výzkumní pracovníci předpokládali, že pokles baterie je výsledkem procesu nazývaného interkalace, který se v určitém stupni vyskytuje v lithium-iontových bateriích.Tato nejnovější studie však zjistila, že baterie zinku a manganu uchovávají energii prostřednictvím chemické přeměny, jako jsou olověné akumulátory, což nabízí možnost zlepšit skladování.

Když akumulátory zinku a manganu uchovávají energii, část manganu se rozpouští do roztoku elektrolytu. Pokud se tento proces stane dostatečně velkým, baterie ztratí podstatnou část své kapacity pro ukládání energie. Výzkumníci tak zvýšili koncentraci manganu v prototypových bateriích a zjistili, že i po 5 000 cyklech mohou uchovávat energii na úrovni přibližně 92% počátečního objemu.

„Tento výzkum ukazuje, že rovnováha musí být kontrolována během chemické konverzní reakce, aby se zlepšil výkon baterie zinku a manganu,“ říká Jun Liu, člen laboratoře PNNL a spoluautor studie, v tiskové zprávě.

„V důsledku toho by mohly být akumulátory oxidu zinečnatého a oxidu manganičitého životaschopnějším řešením pro skladování energie ve velkém měřítku, než je tomu u lithium-iontových a olověných baterií, které se dnes používají k podpoře sítě,“ dodává Liu.

Nejlepší část o objevu je, že zinko-manganové baterie jsou cenově dostupné a základní materiály jsou hojné. Ani velké zvýšení poptávky po zinku a manganu nemusí klást důraz na současnou úroveň nabídky, která je klíčová, protože pokud je objev poloviční tak důležitý, jak se zdá, bude zde velký zájem. A nikdo nechce vidět průlomovou technologii, jako je tato jiskra zinek a manganové války po celém světě. Ne. To může být skutečný problém.