Grootste probleem zink-waterbatterij is opgelost: spotgoedkope batterij levert nu ongekende prestaties

In dit artikel:

Onderzoekers van de Universiteit van Adelaide onder leiding van professor Zaiping Guo hebben een belangrijk struikelblok voor zink-waterbatterijen weggenomen met een nieuw elektrolytontwerp, beschreven in Nature Sustainability. Het team introduceerde een Decoupled Dual-Salt Electrolyte (DDSE) waarin twee zouten elk een aparte functie vervullen: zinkperchloraat blijft in de oplossing voor betere ionengeleiding en vorstbestendigheid, terwijl zinksulfaat zich op het zinkoppervlak hecht en een beschermende laag vormt tegen corrosie en gasvorming. Eerste auteur Guanjie Li stelde dat doordat “elk zout zijn eigen taak uitvoert, we een robuust en stabiel systeem krijgen dat zowel snel kan opladen als lang meegaat.”

De nieuw ontwikkelde cel behoudt 93% van zijn capaciteit na 900 laad-/ontlaadcycli en werkt betrouwbaar bij temperaturen van -40 °C tot +40 °C. Daarmee tonen deze AZB’s (Aqueous Zinc Batteries) prestaties die eerder onbereikbaar leken voor waterige zinkcellen. Het grote praktische voordeel is de niet-brandbare waterige elektrolyt en het gebruik van overvloedig en goedkoop zink, wat een veiliger en milieuvriendelijker alternatief biedt voor de wereldwijd dominante maar dure en brandgevoelige lithium-ion-technologie.

Toepassingen liggen vooral in grootschalige energieopslag en slimme netten, en mogelijk later in elektrische voertuigen, mits de onderzoekers een industrieel prototype kunnen ontwikkelen met concurrerende energiedichtheid en levensduur. Als dat lukt, kan deze doorbraak zink-waterbatterijen tot een serieuze concurrent van lithium-ion maken.