Az Interesting Engineering beszámolója szerint egy kínai tudósok által elért növényi alapú áttörés segíthet javítani a vízalapú cink akkumulátorok teljesítményét.
Az áttöréshez a Kínában őshonos és rostokban gazdag gyökérzöldséget, a leopárdkontyvirágot vagy másnéven az ördögnyelvet használják fel. A tudósok pedig azt állítják, hogy a gyökér rostjai hozzájárulnak a cink-ion akkumulátorok teljesítményének javításához fagypont alatti hőmérsékleten.
A vízalapú cink akkumulátorok a feltételezések szerint nagy kapacitással rendelkeznek, és a ma széles körben használt lítium-ion akkumulátorokhoz képest nagyobb biztonságot tudnak nyújtani. Ráadásul a cink szélesebb körben is elérhető, ezért jó helyettesítő lehet például az elektromos járművek számára. A vizes cinkakkumulátorok egész éves használatával kapcsolatos egyik nagy probléma azonban az, hogy a hideg időjárás során a bennük használt vízalapú elektrolitok, amelyek az elektródák közötti energiaáramlást irányítják, hajlamosak megfagyni és ezért csökkenhet is a hatékonyságuk.
Míg a lítium koncentrációja a földkéregben mindössze 0,002 százalék, addig a cinké 0,02 százalék, vagyis tízszerese a lítiuménak. (Fotó: Canva)
A South China Morning Post (SCMP) azt írta, hogy az ország Hunan tartományában található Changsha Tudományos és Technológiai Egyetem tudósai jutottak el az áttöréshez. A kutatócsoport a növény polimerjét keverte össze a vizes cinkakkumulátor elektrolitjával és a leopárdkontyvirág rostjának hozzáadásával sikerült megbontani a vízben lévő hidrogénkötések hálózatát, ami megnehezítette a fagyás folyamatát.
Ennek köszönhetően az akkumulátor -10 Celsius-fokos hőmérsékleten is jobb teljesítményt nyújtott. A kutatás azt is igazolta, hogy ez a továbbfejlesztett elektrolit -10 Celsius-fokos hőmérsékleten több mint 800 órán keresztül, 25 Celsius-fokos hőmérsékleten pedig akár 1250 órán keresztül is képes zavartalanul működni.
A leopárdkontyvirág másik előnye, hogy megakadályozta a cinkdendritek kialakulását a vízalapú cinkcellákban. A dendrit egy olyan fémkristály, amely egyik elektródáról a másikra vándorolhat, és a vízalapú cinkcellák számára komoly kihívást jelentenek. Ez segített az akkumulátor kapacitásának és élettartamának javításában, mindezt ráadásul igen alacsony költséggel.
Míg a lítium koncentrációja a földkéregben mindössze 0,002 százalék, addig a cinké 0,02 százalék, vagyis tízszerese a lítiuménak, ezért a cink alkalmasnak bizonyul arra, hogy sokkal fenntartatóbb alternatívájaként lépjen elő a lítiumion-akkumulátoroknak, már csak azért is, mert a rendelkezésre álló lítiumkínálat nem fogja tudni kielégíteni a növekvő keresletet.
Ezért az alacsony hőmérsékleten is működőképes, vízalapú cinkakkumulátorok előállítása nagyon szükséges előrelépés és a kínai tudósok közelmúltbeli áttörése erre a problémára nyújt egy látszólag fenntarthatóbb megoldást.
Kiemelt kép forrása: Canva