By 
Ксантанова камедь, речовина, спочатку отримана з таких рослин, як капуста, і відома своїм вуглеводним складом, зазвичай використовується в косметиці як природний бар’єр для збереження користі для шкіри. В якості інноваційного прогресу ксантанова камедь тепер використовується для створення захисного екрана для електродів акумулятора, а не для шкіри.
Професор Чаншін Джо з Вищого інституту технології чорних металів і екологічних матеріалів і кафедри хімічної інженерії та Джуен Джанг, доктор філософії, з кафедри хімічної інженерії Науково-технологічного університету Похан (POSTECH), створили захисну плівку змішування полімерів. Ця плівка підвищує довговічність електродів батареї, а результати її дослідження були опубліковані в міжнародному журналі Energy Storage Materials.
Зростаюче значення систем зберігання енергії
Оскільки відновлювані джерела енергії, такі як сонячна енергія, за своєю суттю переривчасті, важливість систем зберігання енергії (ESS) постійно зростає. Технологія ESS дозволяє вловлювати та ефективно використовувати електроенергію, коли це необхідно, що робить її ключовим елементом у використанні відновлюваної енергії. Хоча літій-іонні (Li-ion) батареї традиційно використовувалися для додатків ESS, їх висока вартість і побоювання щодо виснаження літію спонукали до постійних досліджень альтернативних рішень.
Однією з перспективних альтернатив літію є цинк (Zn), поширений елемент на Землі. Цинк-іонні батареї мають здатність накопичувати значну кількість енергії та безпечніші з точки зору ризику пожежі порівняно з літій-іонними батареями. З усім тим, досягнення послідовного осадження цинку на електродах в батареях ESS є складним завданням, і повторювані цикли заряджання та розряджання, як правило, призводять до утворення кристалів, схожих на гілочки, на цинковій поверхні, що зменшує довговічність батареї.
Прорив у технології акумуляторів з використанням ксантанової камеді
У цьому дослідженні дослідницька група використовувала біополімерну ксантанову камедь у поєднанні з іонопровідним полімером для створення захисної плівки для електрода акумулятора. Взаємодія між цими двома полімерами створила гладкий захисний шар на поверхні електрода, ефективно захищаючи його від фізичних впливів і хімічних забруднень.
Крім того, ця захисна плівка була багата кисневими функціональними групами, які відіграли вирішальну роль у полегшенні рівномірного зародження цинку, що призвело до ефективного осадження цинку на поверхні електрода. Таким чином, утворення гілоподібних кристалів на цинковій поверхні було значно пом’якшено, і плівка продемонструвала дивовижну стабільність навіть після 200 днів повторного заряджання та розряджання.
Професор Чаншін Джо заявив: «Я сподіваюся, що це дослідження сприятиме розвитку технології ESS для сталого виробництва зеленої енергії».
Comments