Группа исследователей под руководством Ляньбина Ху создала аккумулятор, основным компонентом которого стали панцири крабов и креветок. По данным Space Daily, новый тип батареи выдержал более 1000 циклов зарядки с эффективностью сохранения заряда на уровне 99,7%.
Ежегодно при переработке морепродуктов остаются тонны панцирей, которые обычно выбрасывают. Из этих отходов ученые получают хитин, а после дополнительной обработки — хитозан, являющийся гибким и удобным для работы материалом. Именно из хитозана исследователи изготовили гелевый электролит, который обеспечивает перенос заряда между электродами аккумулятора.
Традиционные цинковые батареи имеют существенный недостаток: на поверхности металла со временем образуются дендриты — микроскопические наросты, которые могут привести к короткому замыканию. Это ограничивает их широкое использование. Хитозановый гель решает эту проблему, поскольку ионы цинка интегрируются непосредственно в его структуру, что позволяет металлу осаждаться равномерно, без образования шипов.
"Цинка в земной коре больше, чем лития, а цинковые батареи в целом дешевле и безопаснее", — объяснил Ляньбин Ху.
Еще одним преимуществом изобретения является экологичность: микроорганизмы в почве разлагают хитозановый гель примерно за пять месяцев, после чего остается только цинк, пригодный для повторной переработки. Для сравнения, полипропиленовые и поликарбонатные сепараторы в литий-ионных батареях могут разлагаться сотни или даже тысячи лет. В то же время сам Ху признает, что биоразлагаемой является лишь часть конструкции, и надеется, что в будущем все компоненты батарей и процесс их производства станут экологичными.
Однако, как отмечает исследовательница Линда Назар, даже сверхбыстрая цикличность цинковых батарей не гарантирует их стабильности для масштабного использования в энергосетях — лабораторные результаты не всегда переносятся на промышленный уровень.