Rekordna cink-zrak baterija izdržala 3570 ciklusa punjenja u 74 dana

Australski znanstvenici s Monash Universityja u Melbourneu postigli su proboj u području pohrane čiste energije razvivši cink-zrak bateriju koja je izdržala čak 3570 ciklusa punjenja i pražnjenja kroz neprekidnih 74 dana. Ovaj rezultat obara sve dosadašnje rekorde i otvara vrata novoj generaciji jeftinijih, snažnijih i dugotrajnijih baterija.

Tajna uspjeha leži u inovativnom katalizatoru. Umjesto skupih plemenitih metala poput platine i rutenija, znanstvenici Saeed Askari i Parama Banerjee koristili su toplinsku obradu trodimenzionalnih materijala kako bi dobili ultratanke ugljikove listiće. Na njih su uz atomsku preciznost ugradili kobalt i željezo, čime su značajno povećali učinkovitost i stabilnost baterije. "Kada se katalizatori dizajniraju na atomskoj razini, postiže se razina performansi koja do sada nije bila moguća", istaknuo je Askari.

Cink-zrak baterije privlače pozornost jer nude visoku energetsku gustoću, nisku cijenu i ekološku prihvatljivost zahvaljujući dostupnosti cinka. No, njihova najveća prepreka dosad je bila loša stabilnost i ograničena izlazna snaga. Upravo su ta ograničenja australski znanstvenici uspjeli premostiti. Nova baterija pokazala je iznimnu izdržljivost, a pritom postigla gustoću snage od 229,6 mW/cm² i energetsku gustoću od čak 997 Wh/kg, vrijednosti koje znatno nadmašuju komercijalne standarde. Za usporedbu, današnje litij-ionske baterije nude 200 do 300 Wh/kg, pa rezultat od gotovo 1000 Wh/kg pokazuje koliki iskorak predstavlja nova tehnologija.

Ovaj proboj posebno je važan jer cink-zrak baterije imaju potencijal za primjenu u električnim vozilima, velikim sustavima za pohranu energije iz obnovljivih izvora, pa čak i u prijenosnoj elektronici. Dosad su se uglavnom koristile kao jednokratne baterije, no uspjeh Monashovih istraživača pokazuje da je moguće stvoriti i pouzdanu punjivu verziju.

Voditeljica istraživanja Banerjee naglašava da spoznaje iz ovog projekta nadilaze samu tehnologiju cink-zrak baterija. Načela atomskog dopiranja i toplinske obrade mogu se primijeniti i na druge čiste tehnologije, uključujući gorive ćelije, elektrolizu vode i pretvorbu CO2. "Kintinuiran rad punjive cink-zrak baterije dulji od dva mjeseca prava je prekretnica za cijelo područje", zaključila je.