Przełom: cynkowy akumulator z organiczną katodą HAT-TP – 40 000 cykli i wodny elektrolit

Badacze z Chin i Singapuru opracowali cynkowy akumulator z organiczną katodą, który wytrzymuje do 40 000 cykli ładowania przy minimalnej utracie pojemności. Po zakończeniu testów ogniwo zachowało 93,4% pojemności początkowej — to w przybliżeniu odpowiednik 16 milionów kilometrów w samochodzie elektrycznym o zasięgu 400 km na jednym ładowaniu. Takie liczby potrafią przewartościować oczekiwania dotyczące tego, jak długo akumulator trakcyjny pozostaje użyteczny.

Przełom opiera się na nowym trójwymiarowym polimerze HAT-TP, zbudowanym z organicznych związków hexaazatrinaphthylene i triptycene. Taka architektura poprawia przewodnictwo i stabilność katody, a przy tym rozprawia się z problemem rozpuszczania, który hamował rozwój wcześniejszych generacji organicznych baterii.

W testach ogniwo osiągało napięcie początkowe 1,32 V i niemal 100-procentową wydajność kulombowską. Na pierwszy plan wysuwa się też bezpieczeństwo: zastosowano wodny elektrolit, a w konstrukcji nie ma materiałów łatwopalnych, co eliminuje ryzyko zapłonu. W magazynowaniu energii — czy to w autach, czy w domu — taki bufor bezpieczeństwa liczy się równie mocno jak same liczby.

Przy gęstości energii 192,8 Wh/kg nowa konstrukcja plasuje się między dzisiejszymi ogniwami LFP i NCM. Prosta chemia, brak toksycznych metali i możliwość recyklingu sprawiają, że rozwiązanie ma potencjał przełomu nie tylko w samochodach elektrycznych, lecz także w domowych magazynach energii. Połączenie średniej gęstości z wyjątkową żywotnością cykliczną to zestaw cech, obok którego trudno przejść obojętnie.

Zespół zaznacza również, że ich metoda może znaleźć zastosowanie w innych chemiach — na przykład litowo-siarkowej czy sodowo-jonowej — co otwiera drogę do trwałych, bardziej przyjaznych środowisku źródeł zasilania kolejnej generacji.