Будущее аккумуляторов: Воздушно - цинковые батареи

Цинково-воздушная батарея - это электрохимический элемент, использующий окисление цинка кислородом из атмосферы для генерации энергии. В процессе разряд, частицы цинка формируют пористый анод, пропитанный электролитом. Поступающий кислород из воздуха, реагирует на катоде, образуя гидроксильные ионы. Эти ионы перетекают в цинковую пасту, формируя цинкат (Zn(OH)2−4) и высвобождая электроны, направляющиеся к катоду. Цинкат распадается, образуя оксид цинка, и в электролит возвращается вода. Вода и гидроксид цинка с анода повторно используются на катоде, обеспечивая безотходный процесс. Теоретическое напряжение составляет 1,65 В, но в реальных устройствах оно снижается до 1,35-1,4 В.

Эти аккумуляторы отличаются высокой энергоёмкостью и относительно низкой стоимостью производства. Цинково-воздушные аккумуляторы сочетают признаки топливных элементов и традиционных аккумуляторов: цинк играет роль топлива, скорость реакции регулируется подачей воздуха, а отработанная смесь цинка и электролита может быть заменена.

Размеры варьируются от миниатюрных батареек для слуховых аппаратов и более крупных элементов, используемых в фото-видео аппаратуре (заменяя ртутные батареи), до мощных батарей для электромобилей и систем хранения энергии. Воздушно-цинковые батареи могут служить заменой устаревшим ртутным батареям на 1,35 В, ранее широко применявшимся в фототехнике и слуховых аппаратах. Также такие батарейки имеют более высокую плотность энергии (то есть вмещают больше ее), дешевле и более безопасны, чем привычные нам литийионные аккумуляторы.  Перспективные области применения включают электромобили и системы накопления энергии в промышленных масштабах. На сегодняшний день их широкому промышленному применению препятствует отсутствие необходимых надежных катализаторов электрохимических реакций.