แบตเตอรีสังกะสีแมงกานีสให้ประสิทธิภาพในการเก็บพลังงานขนาดใหญ่และราคาไม่แพง

แบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพใหม่อาจเพิ่มการจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่ การศึกษาครั้งแรกของต้นแบบที่ตีพิมพ์ในเกียรติ พลังงานธรรมชาติ แนะนำว่าเมื่อนักวิจัยที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือถอดรหัสการทำงานของแมงกานีสสังกะสีพวกเขาพบวิธีในการปรับปรุงแบตเตอรี่อย่างมากโดยไม่ต้องเพิ่มค่าใช้จ่าย

การจัดเก็บพลังงานที่ไม่ดีจากแบตเตอรี่ยังคงเป็นอุปสรรคต่อเทคโนโลยีที่กำลังมาถึงนับไม่ถ้วนรวมถึงการออกแบบพลังงานสีเขียวจำนวนมาก การจัดเก็บพลังงานที่ไม่ดีเป็นปัญหาสำคัญในการนำพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมมาใช้เนื่องจากแบตเตอรี่ในปัจจุบันไม่สามารถเก็บพลังงานไว้ได้เพียงพอในช่วงเวลาเร่งด่วนเพื่อชดเชยการผลิตพลังงานที่ต่ำลงเช่นในเวลากลางคืนหรือเมื่อลมตาย นักวิจัยทั่วโลกพยายามอย่างยิ่งที่จะหาวิธีเพิ่มการจัดเก็บพลังงานและการออกแบบใหม่อย่างแท้จริงมีศักยภาพมหาศาล

การจัดเก็บพลังงานสังกะสีแมงกานีสไม่ได้อยู่ในตัวของมันเอง แต่การทดสอบก่อนหน้านี้พบว่าแบตเตอรี่หมดความสามารถในการเก็บประจุอย่างสูงตลอดเวลา นักวิจัยได้ตั้งสมมุติฐานว่าการลดลงของแบตเตอรี่เป็นผลมาจากกระบวนการที่เรียกว่าการไม่หยุดยั้งซึ่งเกิดขึ้นกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในระดับหนึ่งแต่จากการศึกษาล่าสุดพบว่าแบตเตอรี่สังกะสีแมงกานีสเก็บพลังงานผ่านการเปลี่ยนรูปทางเคมีเช่นแบตเตอรี่ตะกั่วกรดซึ่งมีโอกาสในการปรับปรุงการจัดเก็บ

เมื่อแบตเตอรี่สังกะสีแมงกานีสเก็บพลังงานแมงกานีสของแบตเตอรี่บางส่วนจะละลายลงในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ หากกระบวนการนี้เกิดขึ้นในระดับที่มากพอแบตเตอรี่จะสูญเสียความสามารถในการเก็บพลังงานจำนวนมาก ดังนั้นนักวิจัยเพิ่มความเข้มข้นของแมงกานีสในแบตเตอรี่ต้นแบบพวกเขาพบว่าพวกเขาสามารถเก็บพลังงานไว้ที่ประมาณ 92 เปอร์เซ็นต์ของปริมาตรเริ่มต้นแม้หลังจาก 5,000 รอบ

“ งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่าต้องมีการควบคุมสมดุลระหว่างปฏิกิริยาการเปลี่ยนรูปทางเคมีเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่สังกะสีแมงกานีสออกไซด์” จุนหลิวนักวิจัยห้องปฏิบัติการของ PNNL และผู้ร่วมเขียนรายงานการวิจัยในห้องปฏิบัติการ

“ เป็นผลให้แบตเตอรี่ซิงค์ - แมงกานีสออกไซด์อาจเป็นทางออกที่มีประโยชน์สำหรับการจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่กว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและตะกั่วกรดที่ใช้เพื่อสนับสนุนตารางในวันนี้” หลิวกล่าวเสริม

ส่วนที่ดีที่สุดเกี่ยวกับการค้นพบคือแบตเตอรี่สังกะสีแมงกานีสมีราคาไม่แพงและวัสดุพื้นฐานมากมาย แม้การเพิ่มขึ้นอย่างมากของความต้องการสังกะสีและแมงกานีสอาจไม่ส่งผลกระทบต่อระดับอุปทานในปัจจุบันซึ่งเป็นกุญแจสำคัญเพราะหากการค้นพบมีความสำคัญเพียงครึ่งเดียวดูเหมือนว่าจะมีความต้องการจำนวนมาก และไม่มีใครอยากเห็นเทคโนโลยีที่ก้าวหน้าเช่นนี้จุดประกายสังกะสีและสงครามแมงกานีสทั่วโลก ไม่นี่อาจเป็นเรื่องจริง