De introductie van compacte zink-luchtbatterijen op de massamarkt kan de situatie in het marktsegment van kleine autonome voedingen voor laptopcomputers en digitale apparaten aanzienlijk veranderen.

Energie probleem

en de afgelopen jaren is de vloot van laptopcomputers en diverse digitale apparaten aanzienlijk toegenomen, waarvan er vele pas onlangs op de markt zijn verschenen. Dit proces is merkbaar versneld door de toenemende populariteit van mobiele telefoons. De snelle groei van het aantal draagbare elektronische apparaten heeft op zijn beurt geleid tot een aanzienlijke toename van de vraag naar autonome elektriciteitsbronnen, met name naar verschillende soorten batterijen en accu's.

De noodzaak om een ​​groot aantal draagbare apparaten van batterijen te voorzien, is echter slechts één kant van het probleem. Dus naarmate draagbare elektronische apparaten zich ontwikkelen, neemt de dichtheid van de elementen en het vermogen van de daarin gebruikte microprocessors toe; in slechts drie jaar tijd is de klokfrequentie van de gebruikte PDA-processors met een orde van grootte toegenomen. Kleine monochrome schermen worden vervangen door kleurendisplays met hoge resolutie en grotere schermformaten. Dit alles leidt tot een toename van het energieverbruik. Daarnaast is er een duidelijke trend naar verdere miniaturisering op het gebied van draagbare elektronica. Rekening houdend met deze factoren wordt het vrij duidelijk dat het vergroten van de energie-intensiteit, het vermogen, de duurzaamheid en de betrouwbaarheid van de gebruikte batterijen een van de belangrijkste voorwaarden is voor het waarborgen van de verdere ontwikkeling van draagbare elektronische apparaten.

Het probleem van hernieuwbare autonome energiebronnen is zeer acuut in het segment van draagbare pc's. Moderne technologieën maken het mogelijk om laptops te maken die qua functionaliteit en prestaties praktisch niet onderdoen voor volwaardige desktopsystemen. Het gebrek aan voldoende efficiënte autonome energiebronnen ontneemt laptopgebruikers echter een van de belangrijkste voordelen van dit type computer: mobiliteit. Een goede indicator voor een moderne laptop uitgerust met een lithium-ionbatterij is een batterijduur van ongeveer 4 uur 1, maar dit is duidelijk niet genoeg voor volwaardig werk in mobiele omstandigheden (een vlucht van Moskou naar Tokio duurt bijvoorbeeld ongeveer 10 uur, en van Moskou naar Los Angeles bijna 15).

Eén oplossing voor het probleem van het verlengen van de levensduur van de batterijen van draagbare pc's is het overstappen van de momenteel gangbare nikkel-metaalhydride- en lithium-ionbatterijen naar chemische brandstofcellen 2 . De meest veelbelovende brandstofcellen vanuit het oogpunt van toepassing in draagbare elektronische apparaten en pc's zijn brandstofcellen met lage bedrijfstemperaturen zoals PEM (Proton Exchange Membrane) en DMCF (Direct Methanol Fuel Cells). Als brandstof voor deze elementen wordt een waterige oplossing van methylalcohol (methanol) 3 gebruikt.

In dit stadium zou het echter te optimistisch zijn om de toekomst van chemische brandstofcellen alleen maar rooskleurig te beschrijven. Feit is dat er minstens twee obstakels zijn voor de massale distributie van brandstofcellen in draagbare elektronische apparaten. Ten eerste is methanol een tamelijk giftige stof, wat hogere eisen stelt aan de dichtheid en betrouwbaarheid van tankpatronen. Ten tweede is het, om aanvaardbare snelheden van chemische reacties in brandstofcellen met lage bedrijfstemperaturen te garanderen, noodzakelijk om katalysatoren te gebruiken. Momenteel worden katalysatoren gemaakt van platina en zijn legeringen gebruikt in PEM- en DMCF-cellen, maar de natuurlijke reserves van deze stof zijn klein en de kosten ervan zijn hoog. Het is theoretisch mogelijk om platina te vervangen door andere katalysatoren, maar tot nu toe heeft geen van de teams die onderzoek in deze richting doen een aanvaardbaar alternatief kunnen vinden. Tegenwoordig is het zogenaamde platinaprobleem misschien wel het ernstigste obstakel voor de wijdverbreide toepassing van brandstofcellen in draagbare pc's en elektronische apparaten.

1 Dit heeft betrekking op de gebruiksduur van een standaardbatterij.

2 Meer informatie over brandstofcellen kunt u lezen in het artikel “Brandstofcellen: een jaar van hoop”, gepubliceerd in nr. 1’2005.

3 PEM-cellen die op waterstofgas werken, zijn uitgerust met een ingebouwde converter om waterstof uit methanol te produceren.

Zink luchtelementen

Hoewel de auteurs van een aantal publicaties zink-luchtbatterijen en -accu's beschouwen als een van de subtypes van brandstofcellen, is dit niet helemaal waar. Nu we bekend zijn geraakt met het ontwerp en het werkingsprincipe van zink-luchtelementen, zelfs in algemene termen, kunnen we een volkomen ondubbelzinnige conclusie trekken dat het juister is om ze als een aparte klasse van autonome krachtbronnen te beschouwen.

Het zink-luchtcelontwerp omvat een kathode en anode gescheiden door een alkalische elektrolyt en mechanische scheiders. Als kathode wordt een gasdiffusie-elektrode (GDE) gebruikt, waarvan het waterdoorlatende membraan het mogelijk maakt zuurstof te verkrijgen uit de atmosferische lucht die er doorheen circuleert. De “brandstof” is de zinkanode, die wordt geoxideerd tijdens de werking van de cel, en het oxidatiemiddel is zuurstof die wordt verkregen uit atmosferische lucht die door de “ademhalingsgaten” binnenkomt.

Aan de kathode vindt de elektroreductiereactie van zuurstof plaats, waarvan de producten negatief geladen hydroxide-ionen zijn:

O 2 + 2H 2 O +4e 4OH – .

Hydroxide-ionen bewegen in de elektrolyt naar de zinkanode, waar de zinkoxidatiereactie plaatsvindt, waarbij elektronen vrijkomen die via een extern circuit terugkeren naar de kathode:

Zn + 4OH – Zn(OH) 4 2– + 2e.

Zn(OH) 4 2– ZnO + 2OH – + H 2 O.

Het is overduidelijk dat zink-luchtcellen niet onder de classificatie van chemische brandstofcellen vallen: ten eerste gebruiken ze een verbruikbare elektrode (anode), en ten tweede wordt de brandstof aanvankelijk in de cel geplaatst en tijdens bedrijf niet vanuit de cel geleverd. buiten.

De spanning tussen de elektroden van één cel van een zink-luchtcel is 1,45 V, wat zeer dicht bij die van alkalische (alkaline) batterijen ligt. Om een ​​hogere voedingsspanning te verkrijgen, kunnen indien nodig meerdere in serie geschakelde cellen tot een batterij worden gecombineerd.

Zink is een vrij gebruikelijk en goedkoop materiaal, dus bij de inzet van massaproductie van zink-luchtcellen zullen fabrikanten geen problemen ondervinden met grondstoffen. Bovendien zullen de kosten van dergelijke stroomvoorzieningen zelfs in de beginfase behoorlijk concurrerend zijn.

Belangrijk is ook dat zinkluchtelementen zeer milieuvriendelijke producten zijn. De materialen die voor de productie ervan worden gebruikt, vergiftigen het milieu niet en kunnen na recycling opnieuw worden gebruikt. Ook de reactieproducten van zinkluchtelementen (water en zinkoxide) zijn absoluut veilig voor mens en milieu; zinkoxide wordt zelfs als hoofdbestanddeel van babypoeder gebruikt.

Onder de operationele eigenschappen van zink-luchtelementen zijn het vermeldenswaard voordelen als de lage zelfontladingssnelheid in niet-geactiveerde toestand en de kleine verandering in spanning tijdens ontlading (vlakke ontladingscurve).

Een zeker nadeel van zinkluchtelementen is de invloed van de relatieve vochtigheid van de binnenkomende lucht op de eigenschappen van het element. Voor een zinkluchtcel die is ontworpen voor gebruik in omstandigheden met een relatieve luchtvochtigheid van 60%, neemt de levensduur bijvoorbeeld met ongeveer 15% af wanneer de luchtvochtigheid stijgt tot 90%.

Van batterijen tot batterijen

De eenvoudigste optie om zink-luchtcellen te implementeren zijn wegwerpbatterijen. Bij het maken van zink-luchtelementen van grote omvang en kracht (bijvoorbeeld bedoeld om elektriciteitscentrales van voertuigen aan te drijven), kunnen zinkanodecassettes vervangbaar worden gemaakt. Om de energiereserve te vernieuwen, volstaat het in dit geval om de cassette met de gebruikte elektroden te verwijderen en een nieuwe op zijn plaats te installeren. Gebruikte elektroden kunnen worden hersteld voor hergebruik met behulp van de elektrochemische methode bij gespecialiseerde bedrijven.

Als we het hebben over compacte batterijen die geschikt zijn voor gebruik in draagbare pc's en elektronische apparaten, dan is de praktische implementatie van de optie met vervangbare zinkanodecassettes onmogelijk vanwege het kleine formaat van de batterijen. Dit is de reden dat de meeste compacte zinkluchtcellen die momenteel op de markt zijn wegwerpbaar zijn. Kleine wegwerpzink-luchtbatterijen worden geproduceerd door Duracell, Eveready, Varta, Matsushita, GP, evenals de binnenlandse onderneming Energia. De belangrijkste toepassingsgebieden van dergelijke stroombronnen zijn gehoorapparaten, draagbare radio's, fotografische apparatuur, enz.

Momenteel produceren veel bedrijven wegwerpzink-luchtbatterijen

Een paar jaar geleden produceerde AER Power Slice zink-luchtbatterijen ontworpen voor laptopcomputers. Deze items zijn ontworpen voor laptops uit de Hewlett-Packard Omnibook 600- en Omnibook 800-serie; hun batterijduur varieerde van 8 tot 12 uur.

In principe bestaat er ook de mogelijkheid om oplaadbare zink-luchtcellen (batterijen) te maken, waarbij, wanneer een externe stroombron wordt aangesloten, een zinkreductiereactie aan de anode zal optreden. De praktische uitvoering van dergelijke projecten wordt echter lange tijd belemmerd door ernstige problemen veroorzaakt door de chemische eigenschappen van zink. Zinkoxide lost goed op in een alkalische elektrolyt en wordt in opgeloste vorm over het gehele volume van de elektrolyt verdeeld, weg van de anode. Hierdoor verandert bij het opladen via een externe stroombron de geometrie van de anode aanzienlijk: het zink dat uit zinkoxide wordt gewonnen, wordt op het oppervlak van de anode afgezet in de vorm van lintkristallen (dendrieten), in de vorm van lange punten. De dendrieten dringen door de scheiders heen en veroorzaken kortsluiting in de batterij.

Dit probleem wordt verergerd door het feit dat om het vermogen te vergroten, de anodes van zink-luchtcellen zijn gemaakt van gemalen zinkpoeder (dit maakt een aanzienlijke toename van het oppervlak van de elektrode mogelijk). Naarmate het aantal laad-ontlaadcycli toeneemt, zal het oppervlak van de anode dus geleidelijk afnemen, wat een negatieve invloed heeft op de prestaties van de cel.

Tot nu toe is het grootste succes op het gebied van het maken van compacte zink-luchtbatterijen behaald door Zinc Matrix Power (ZMP). ZMP-specialisten hebben een unieke Zink Matrix-technologie ontwikkeld, die de belangrijkste problemen heeft opgelost die optreden tijdens het opladen van de batterij. De essentie van deze technologie is het gebruik van een polymeerbindmiddel, dat zorgt voor een ongehinderde penetratie van hydroxide-ionen, maar tegelijkertijd de beweging van het oplossen van zinkoxide in de elektrolyt blokkeert. Dankzij het gebruik van deze oplossing is het mogelijk om merkbare veranderingen in de vorm en het oppervlak van de anode gedurende minimaal 100 laad-ontlaadcycli te vermijden.

De voordelen van zink-luchtbatterijen zijn een lange gebruiksduur en een hoge specifieke energie-intensiteit, minstens tweemaal zo hoog als die van de beste lithium-ionbatterijen. De specifieke energie-intensiteit van zink-luchtbatterijen bereikt 240 Wh per kg gewicht, en het maximale vermogen is 5000 W/kg.

Volgens ZMP-ontwikkelaars is het tegenwoordig mogelijk om zink-luchtbatterijen te maken voor draagbare elektronische apparaten (mobiele telefoons, digitale spelers, enz.) met een energiecapaciteit van ongeveer 20 Wh. De minimaal mogelijke dikte van dergelijke voedingen is slechts 3 mm. Experimentele prototypes van zink-luchtbatterijen voor laptops hebben een energiecapaciteit van 100 tot 200 Wh.

Een prototype van een zink-luchtbatterij gemaakt door Zinc Matrix Power-specialisten

Een ander belangrijk voordeel van zink-luchtbatterijen is de volledige afwezigheid van het zogenaamde geheugeneffect. In tegenstelling tot andere soorten batterijen kunnen zink-luchtcellen op elk laadniveau worden opgeladen zonder hun energiecapaciteit in gevaar te brengen. Bovendien zijn zink-luchtcellen, in tegenstelling tot lithiumbatterijen, veel veiliger.

Concluderend is het onmogelijk om één belangrijke gebeurtenis niet te noemen, die een symbolisch startpunt werd op het pad naar de commercialisering van zink-luchtcellen: op 9 juni vorig jaar kondigde Zinc Matrix Power officieel de ondertekening aan van een strategische overeenkomst met Intel Bedrijf. Volgens de voorwaarden van deze overeenkomst zullen ZMP en Intel hun krachten bundelen om nieuwe batterijtechnologie voor draagbare pc's te ontwikkelen. Een van de belangrijkste doelstellingen van dit werk is het verlengen van de batterijduur van laptops tot 10 uur. Volgens het huidige plan zouden de eerste modellen laptops uitgerust met zink-luchtbatterijen in 2006 op de markt moeten verschijnen.

Zink-luchtbatterijen zijn veel betrouwbaarder dan hun voorgangers: ze lekken niet. Dit betekent dat een plotseling versleten batterij uw hoortoestel niet beschadigt. Nieuwe zink-luchtbatterijen zijn echter behoorlijk betrouwbaar en stoppen zelden voortijdig met werken. Maar ze hebben ook hun eigen kenmerken.

Als u de batterijen in uw hoortoestel niet hoeft te vervangen, mag u de verpakking van de batterij niet verwijderen. Voor gebruik wordt een dergelijke batterij afgedicht met een speciale film die het binnendringen van lucht voorkomt. Zodra de film is verwijderd, reageren de kathode (zuurstof) en anode (zinkpoeder). Houd hier rekening mee: als u de film verwijdert, verliest de batterij zijn lading, ongeacht of deze in het apparaat is geplaatst of niet.

Zink-luchtbatterijen zijn een nieuwe generatie batterijen die serieuze voordelen hebben ten opzichte van hun voorgangers. Ze zijn ongetwijfeld veel energiezuiniger en duurzamer vanwege hun grotere capaciteit. De batterijkathode is geen zilver- of kwikoxide, zoals bij andere batterijen, maar zuurstof uit de lucht. De interactie tussen de kathode en anode vindt gelijkmatig plaats gedurende de gehele levensduur van de batterij. Het hoortoestel hoeft niet voortdurend opnieuw te worden geconfigureerd en het volume te veranderen vanwege een verzwakte batterij. Als anode wordt zinkpoeder gebruikt, dat in veel grotere hoeveelheden aanwezig is dan de anode in batterijen van de vorige generatie - dit zorgt voor de energie-intensiteit.

Een bijna lege batterij kun je herkennen aan dit karakteristieke ‘symptoom’: een paar minuten na het inschakelen valt het hoortoestel plotseling stil. Dit is een signaal dat het tijd is om de batterijen te vervangen.

1. Het wordt aanbevolen om de batterij tot het einde te gebruiken en deze vervolgens onmiddellijk te vervangen. U mag gebruikte batterijen niet bewaren.
2. Batterijen moeten worden geselecteerd op basis van het formaat dat is opgegeven in de beschrijving van het hoortoestel.
3. Houd batterijen uit de buurt van metalen voorwerpen! Metaal veroorzaakt contactsluiting en dit zal leiden tot schade aan het product.
4. Het is raadzaam om een ​​reservebatterij bij u te hebben, in een speciale beschermende tas.
5. Bij het installeren van een batterij is het erg belangrijk om te bepalen waar de “plus” kant zich bevindt (deze is boller en heeft gaten voor lucht).
6. Wacht bij het plaatsen van een nieuwe batterij enkele minuten nadat u de beschermfolie hebt afgescheurd: de werkzame stof moet zoveel mogelijk met zuurstof worden verzadigd. Dit is nodig voor de volledige levensduur van de batterij. Als je haast maakt, raakt de anode alleen aan de oppervlakte verzadigd met zuurstof en raakt de batterij voortijdig leeg.
7. Als u uw hoortoestel niet gebruikt, moet u het uitschakelen en de batterijen verwijderen.

8. Batterijen moeten in speciale blisterverpakkingen, op kamertemperatuur en buiten het bereik van kinderen worden bewaard.

Elektrochemische energieopslagtechnologieën ontwikkelen zich snel. Het bedrijf NantEnergy biedt een goedkope zink-lucht-energieopslagbatterij aan.

NantEnergy, geleid door de Californische miljardair Patrick Soon-Shiong, heeft een zink-lucht-energiebatterij (Zinc-Air Battery) geïntroduceerd, waarvan de kosten aanzienlijk lager zijn dan die van zijn lithium-ion-tegenhangers.

Zink-lucht energieaccumulator

De batterij, ‘beschermd door honderden patenten’, is bedoeld voor gebruik in energieopslagsystemen in de nutssector. Volgens NantEnergy bedragen de kosten minder dan honderd dollar per kilowattuur.

Het ontwerp van een zink-luchtbatterij is eenvoudig. Tijdens het opladen zet elektriciteit zinkoxide om in zink en zuurstof. Tijdens de ontladingsfase in de cel wordt zink door de lucht geoxideerd. Eén batterij, ingesloten in een plastic behuizing, is niet veel groter dan een koffer.

Zink is geen zeldzaam metaal, en de beperkte hulpbronnen die besproken worden in verband met lithium-ionbatterijen hebben geen invloed op zink-luchtbatterijen. Bovendien bevatten deze laatste vrijwel geen elementen die schadelijk zijn voor het milieu en kan zink zeer gemakkelijk worden gerecycled voor secundair gebruik.

Het is belangrijk op te merken dat het NantEnergy-apparaat geen prototype is, maar een productiemodel dat de afgelopen zes jaar is getest ‘op duizenden verschillende locaties’. Deze batterijen leverden stroom aan “meer dan 200.000 mensen in Azië en Afrika en werden gebruikt in meer dan 1.000 mobiele telefoonmasten over de hele wereld.”

Een dergelijk goedkoop energieopslagsysteem zal het mogelijk maken om “het elektriciteitsnet te transformeren in een 24/7, 100% koolstofvrij systeem”, dat wil zeggen volledig gebaseerd op hernieuwbare energiebronnen.

Zink-luchtbatterijen zijn niet nieuw; ze werden al in de 19e eeuw uitgevonden en worden sinds de jaren dertig van de vorige eeuw op grote schaal gebruikt. De belangrijkste toepassingsgebieden van deze energiebronnen zijn gehoorapparaten, draagbare radio's, fotografische apparatuur... Een bepaald wetenschappelijk en technisch probleem veroorzaakt door de chemische eigenschappen van zink was het ontstaan ​​van oplaadbare batterijen. Blijkbaar is dit probleem nu grotendeels overwonnen. NantEnergy heeft ervoor gezorgd dat de batterij de laad- en ontlaadcyclus meer dan 1000 keer kan herhalen zonder dat de kwaliteit achteruitgaat.

Onder andere door het bedrijf aangegeven parameters: 72 uur autonomie en een levensduur van 20 jaar van het systeem.

Natuurlijk zijn er vragen over het aantal cycli en andere kenmerken die moeten worden opgehelderd. Sommige deskundigen op het gebied van energieopslag geloven echter in de technologie. In een GTM-enquête die afgelopen december werd gehouden, wees acht procent van de respondenten op zinkbatterijen als een technologie die lithium-ion in energieopslagsystemen zou kunnen vervangen.

Eerder meldde het hoofd van Tesla, Elon Musk, dat de kosten van lithium-ioncellen (cellen) geproduceerd door zijn bedrijf dit jaar onder de $100/kWh zouden kunnen dalen.

We horen vaak dat de verspreiding van variabele hernieuwbare energiebronnen, zonne- en windenergie, vermoedelijk vertraagt ​​(zal vertragen) vanwege het gebrek aan goedkope technologieën voor energieopslag.

Dit is uiteraard niet het geval, aangezien apparaten voor energieopslag slechts één van de instrumenten zijn om de wendbaarheid (flexibiliteit) van het energiesysteem te vergroten, maar niet het enige instrument. Bovendien ontwikkelen, zoals we zien, de technologieën voor elektrochemische energieopslag zich in een snel tempo. gepubliceerd

Als u vragen heeft over dit onderwerp, stel ze dan aan de experts en lezers van ons project.

Mangaan-zink-element. (1) metalen kap, (2) grafietelektrode (“+”), (3) zinkbeker (“”), (4) mangaanoxide, (5) elektrolyt, (6) metalen contact. Mangaan-zink-element, ... ... Wikipedia

RC 53M (1989) Kwik-zinkcel ("RC-type") galvanische cel waarin zink de anode is ... Wikipedia

Oxyride-batterij Oxyride™-batterijen zijn een merknaam voor wegwerpbatterijen (niet-oplaadbare), ontwikkeld door Panasonic. Ze zijn speciaal ontworpen voor apparaten met een hoog stroomverbruik... Wikipedia

Het normale Weston-element, het kwik-cadmium-element, is een galvanisch element waarvan de emf in de loop van de tijd zeer stabiel is en van exemplaar tot exemplaar reproduceerbaar is. Gebruikt als referentiespanningsbron (VR) of spanningsstandaard... ... Wikipedia

SC 25 Zilver-zinkbatterij is een secundaire chemische stroombron, een batterij waarin de anode zilveroxide is, in de vorm van een geperst poeder, de kathode is een mengsel ... Wikipedia

Miniatuurbatterijen van verschillende groottes Een miniatuurbatterij, een batterij ter grootte van een knop, werd voor het eerst veel gebruikt in elektronische polshorloges en wordt daarom ook wel ... Wikipedia

Kwik-zinkcel (“RC-type”) is een galvanische cel waarin de anode van zink is, de kathode van kwikoxide en de elektrolyt een oplossing van kaliumhydroxide is. Voordelen: constante spanning en enorme energie-intensiteit en energiedichtheid. Nadelen: ... ... Wikipedia

Een galvanische mangaan-zinkcel waarin mangaandioxide als kathode, zinkpoeder als anode en een alkalische oplossing, meestal kaliumhydroxide, als elektrolyt wordt gebruikt. Inhoud 1 Geschiedenis van de uitvinding ... Wikipedia

Een nikkel-zinkbatterij is een chemische stroombron waarin zink de anode is, kaliumhydroxide met toevoeging van lithiumhydroxide de elektrolyt en nikkeloxide de kathode. Vaak afgekort NiZn. Voordelen: ... ... Wikipedia

Het nieuwe product belooft de energie-intensiteit van lithium-ionbatterijen driemaal te overtreffen en tegelijkertijd de helft te kosten.

Merk op dat zink-luchtbatterijen nu alleen in de vorm van wegwerpcellen worden geproduceerd of handmatig "oplaadbaar" zijn, dat wil zeggen door de cartridge te vervangen. Dit type batterij is overigens veiliger dan lithium-ionbatterijen, omdat het geen vluchtige stoffen bevat en dus niet kan ontbranden.

Het belangrijkste obstakel voor het creëren van oplaadbare opties – dat wil zeggen batterijen – is de snelle degradatie van het apparaat: de elektrolyt wordt gedeactiveerd, oxidatie-reductiereacties vertragen en stoppen helemaal na slechts een paar oplaadcycli.

Om te begrijpen waarom dit gebeurt, moeten we eerst het werkingsprincipe van zinkluchtcellen beschrijven. De batterij bestaat uit lucht- en zinkelektroden en elektrolyt. Tijdens het afvoeren vormt lucht die van buiten komt, met behulp van katalysatoren, hydroxylionen (OH -) in de waterige elektrolytoplossing.

Ze oxideren de zinkelektrode. Tijdens deze reactie komen elektronen vrij, waardoor een stroom ontstaat. Bij het opladen van de accu verloopt het proces in de tegenovergestelde richting: bij de luchtelektrode wordt zuurstof geproduceerd.

Voorheen droogde de waterige elektrolytoplossing tijdens de werking van een oplaadbare batterij vaak eenvoudigweg uit of drong te diep in de poriën van de luchtelektrode door. Bovendien was het afgezette zink ongelijkmatig verdeeld, waardoor een vertakte structuur ontstond, waardoor er kortsluiting tussen de elektroden ontstond.

Het nieuwe product is vrij van deze tekortkomingen. Speciale geleer- en samentrekkende additieven controleren het vocht en de vorm van de zinkelektrode. Bovendien hebben wetenschappers nieuwe katalysatoren voorgesteld, die ook de prestaties van elementen aanzienlijk verbeterden.

Tot nu toe overschrijden de beste prestaties van prototypes niet honderden oplaadcycli (foto door ReVolt).

ReVolt-topman James McDougall gelooft dat de eerste producten, in tegenstelling tot de huidige prototypes, tot 200 keer zullen opladen en binnenkort 300 tot 500 cycli zullen kunnen bereiken. Met deze indicator kan het element bijvoorbeeld in mobiele telefoons of laptops worden gebruikt.

Een prototype van de nieuwe batterij is ontwikkeld door de Noorse onderzoeksstichting SINTEF, en ReVolt commercialiseert het product (illustratie door ReVolt).

ReVolt ontwikkelt ook zink-luchtbatterijen voor elektrische voertuigen. Dergelijke producten lijken op brandstofcellen. De zinksuspensie daarin speelt de rol van een vloeibare elektrode, terwijl de luchtelektrode uit een systeem van buizen bestaat.

Door de suspensie door de buizen te pompen, wordt elektriciteit opgewekt. Het resulterende zinkoxide wordt vervolgens in een ander compartiment opgeslagen. Wanneer het wordt opgeladen, vervolgt het hetzelfde pad en verandert het oxide weer in zink.

Dergelijke batterijen kunnen meer elektriciteit produceren, omdat het volume van de vloeistofelektrode veel groter kan zijn dan het volume van de luchtelektrode. McDougall denkt dat dit type cel tussen de twee- en tienduizend keer kan opladen.