A cink-levegő akkumulátor széles körben ismertek. Könnyű, kompakt, fentarthatóbb és kevésbé gyúlékony anyagból áll, mint más típusok. Azonban nem újratölthető.
Egy új fejlesztés ezen hivatott változtatni. Az alapelv finomításával a kutatóknak sikerült megalkotniuk egy cink-levegő akkumulátor prototípust, mely akár több százszor is újratölthető. Egy ilyen eszköz egy napon akár az elektromos autók vagy más elektronikai eszközök energiaforrása is lehet.
A cink-levegő akkumulátor egy a sok potenciálisan újgenerációs akkumulátorok közül, mely több energiát tárolhat, miközben olcsóbb és biztonságosabb, mint más típusok. Minden cink-levegő akkumulátor két elektródát – cink anód és porózus katód – folyadékkal, úgynevezett elektrolittal elválasztva egymástól.
A hagyományos cink-levegő elemekben az elektrolit egy magas pH értékű, mint például a kálium-hidroxid. A levegő oxigénje a katódba kerül, ahol a gáz az elektrolit vizével reakcióba lép és hidroxidot képez. A katód felületén képződő hidroxid „megindul” az elem anódja felé és reakcióba lép a cinkkel, így állítva elő az elektromos eszközök számára szükséges energiát.
„A probléma, hogy ez a reakció nem épp visszafordítható” – mondta Wei Sun, a Münster Egyetem kémikusa. Ráadásul a hagyományos cink-levegő akkumulátoroknál a maró hatású elektrolit roncsolhatja a katódot és az anódot is. – tette hozzá a kutató.
Hogy megoldják ezt a problémát, Sun és kollégái egy új elektrolit használatával alkották meg az akkumulátorukat, mely víztaszító ionokat tartalmaz. Az ionok rátapadnak a katódra, ezzel megakadályozva, hogy az elektrolitból származó víz reakcióba lépjen a katód felületén keletkező oxigénnel. Ennek köszönhetően a cinkionok az anódról katódra érkezve közvetlen reakcióba léphetnek a levegő oxigénjével. Ez a viszonylag egyszerű reakció könnyen visszafordítható, így az akkumulátor töltődni fog.
Érdemes még megemlíteni, hogy az új elektrolit nem roncsolja az akkumulátor elektródáit, így növeli az élettartamát. Laborkörülmények között Sun és kollégái sikeresen sütötték ki majd töltötték fel az új akkumulátort összesen 320-szor 160 óra alatt.