Группа ученых под руководством профессора Хосока Пака из Университета Сонгюнгван (SKKU) представила инновационную добавку для водных аккумуляторов, которая значительно повышает их эффективность и долговечность. Эта разработка может стать важным шагом к отказу от пожароопасных литий-ионных решений.
Водные аккумуляторы привлекают внимание индустрии благодаря своей безопасности: электролит на основе воды исключает риск возгорания, а стоимость производства таких систем ниже, чем у литиевых аналогов. Однако на пути к массовому внедрению стоят серьезные препятствия. В процессе работы на цинковых электродах формируются металлические дендриты, а контакт цинка с водной средой неизбежно приводит к коррозии, что ведет к быстрой потере емкости.
Решение проблемы коррозии и дендритов
Команда исследователей разработала специальную добавку C10, которая вводится непосредственно в электролит. Особенность этого состава заключается в способности молекул C10 самостоятельно объединяться в наноструктуры размером менее 4 нанометров. Эти структуры выполняют две критически важные функции: они обеспечивают равномерное распределение цинка в процессе осаждения на электродах и создают защитный барьер, эффективно препятствующий коррозии.
Рекордные показатели производительности
Результаты лабораторных испытаний подтвердили высокую эффективность предложенного метода. Модифицированные источники питания продемонстрировали стабильную работу на протяжении более 2800 часов. Более того, исследователям удалось добиться показателя поверхностной емкости на уровне 8,1 мА·ч/см², что является одним из самых высоких значений для систем данного типа.
Перспективы применения в энергетике и ИИ
По мнению авторов исследования, технология особенно востребована в секторе крупных систем накопления энергии. В условиях, когда ИИ требует всё больше энергии, подобные решения могут стать оптимальной заменой традиционным литий-ионным установкам для обеспечения бесперебойного питания серверных стоек и критической инфраструктуры. Простота внедрения — для интеграции добавки не требуется перепроектировать существующие аккумуляторы — делает технологию экономически привлекательной для масштабирования в ближайшем будущем.
