Новый электрод из легированного азотом мезопористого графитового войлока с углеродным покрытием повысил производительность и долговечность FLZBB, достигнув более 10 000 циклов зарядки. Цинк-бромные батареи нового типа продемонстрировали исключительную эффективность: кулоновский КПД 96% и энергетический КПД 76% при определенной плотности тока.
Значительным достижением в области технологий хранения энергии является разработка нового электрода, который эффективно подавляет вредное явление саморазряда в беспроточных цинк-бромных батареях (FLZBB).
Цинк-бромные батареи имеют ряд преимуществ перед литий-ионными. Они безопаснее, экономичнее и проще по конструкции. Работают с положительным электродом, отрицательным электродом, разделителем и гелеобразным электролитом. Однако во время работы ионы брома, образующиеся на положительном электроде, могут мигрировать к отрицательному электроду, вызывая саморазряд и снижая производительность. Это стало серьезным препятствием для FLZBB.
Новый легированный азотом мезопористый электрод из толстого графитового фетра (NMC/GF), покрытый углеродом, эффективно останавливает саморазряд. В итоге FLZBB аккумуляторы стали более безопасными и стабильными.
Электрод NMC/GF изготавливается простым и экономичным методом: стандартный электрод из графитового фетра покрывают материалами-прекурсорами с последующей сушкой, пока он не затвердеет. Крошечные поры NMC-покрытиея вместе со стратегически расположенными участками азота удерживают ионы брома внутри положительного электрода. Это предотвращает их миграцию к отрицательному электроду, останавливая саморазряд.
Цинк-бромные аккумуляторы, оснащенные электродом NMC/GF, продемонстрировали исключительную эффективность: кулоновский КПД 96% и энергетический КПД 76% при определенной плотности тока. Они также обеспечили высокую емкость по площади (количество заряда, хранимого на единицу площади) - 2 мА*ч/см2.
Эти батареи также выдержали более 10 000 циклов зарядки и разрядки, что является свидетельством их долгосрочной стабильности. Кроме того, использование толстого электрода GF потенциально может снизить стоимость энергохранения.
