Водный электролит решил главную проблему цинк-марганцевых аккумуляторов

Перспективным решением для этих целей считаются аккумуляторы на основе цинка и марганца (Zn-Mn) с водным электролитом. В отличие от традиционных литий-ионных батарей с легковоспламеняющимися органическими составами, они используют безопасную воду. Принцип их работы основан на процессах электроосаждения и растворения, при которых твёрдые материалы формируются на электродах во время зарядки и растворяются при разрядке.

Ключевая проблема таких батарей кроется в их химии: для эффективной работы катода (MnO₂) необходима кислая среда, которая, однако, вызывает коррозию цинкового анода. Эта коррозия существенно снижает срок службы батарей, что является серьёзным препятствием для их практического применения в энергосистемах.

Исследователи нашли способ обойти это противоречие. Они разработали новый гибридный электролит на водно-органической основе, который, не будучи легковоспламеняющимся, одновременно решает обе задачи. Этот состав подавляет нежелательные побочные реакции и коррозию цинка, при этом оптимизируя структуру осаждаемого диоксида марганца и улучшая транспорт ионов внутри элемента.

Предварительные тесты показали впечатляющие результаты: новая электролитная система позволила аккумулятору выдержать более 5000 циклов зарядки-разрядки с высокой эффективностью. Эта разработка открывает путь к созданию безопасных, негорючих и долговечных батарей для масштабного хранения энергии на уровне электросетей, а также задаёт новое направление для создания аналогичных водных электролитов в других типах химических источников тока.