Amerikanska forskare har skapat ett vattenbaserat zinkbatteri som både är kraftfullt, laddningsbart och säkert.
Forskare från den amerikanska armen har tillsammans med forskare från University of Maryland och National Institute of Standards and Technology i USA tidigare uppfunnit en ny klass av vattenbaserade elektrolyter, som till skillnad från vanligt vatten kan fungera under extrema elektrokemiska förhållanden. De har redan med framgång tillämpat upptäckten på litiumjonbatterier, men har nu lyckats anpassa elektrolyterna till mycket billigare zinkbatterier.
Världens första batteri använde redan 1799 zink som anod och det finns än idag zinkbaserade batterier på marknaden. Även om zinkbatterier är säkra och pålitliga, om än med måttlig energitäthet, har de under de senaste årtiondena fått stryka på foten till förmån för litiumjonbatterier. Utöver energitätheten beror detta främst på att deras kemi gör dem dåligt lämpade som uppladdningsbara batterier.
- Å andra sidan gör den ökande närvaron av litiumjonbatterier i våra liv, i allt från bärbar elektronik till elbilar, att deras säkerhet väcker mer oro hos allmänheten, säger Kang Xu vid US Army Research Laboratory, som tillägger att säkerhetsrisken med litiumjonbatterier grundar sig i de brandfarliga och giftiga elektrolyter som används.
Kang Xu menar därför att batterier med vattenbaserade elektrolyter blir attraktiva, om man kan göra dem laddningsbara och ge dem hög energitäthet, och att zink är en naturlig kandidat.
De amerikanska forskarnas nya vattenbaserade zinkbatteri, som har en energitäthet som är jämförbar med eller till och med högre än energitätheten hos vanliga litiumjonbatterier, skulle med tiden kunna användas i hemelektronik, men också inom flyg- och rymdindustrin, för militära ändamål och i djuphavsmiljöer.
- För första gången har vi ett batteri som kan mäta sig med litiumjonbatterier när det gäller energitäthet, men utan att risk för explosion eller brand, säger Fei Wang vid University of Maryland och US Army Research Laboratory.
Tack vare den vattenbaserade elektrolyten har forskarnas nya zinkbatteri dessutom mycket längre livslängd än vanliga zinkbatterier, som bara kan laddas upp ett begränsat antal gånger.
