Но чтобы такая энергия была доступна круглосуточно, нужны мощные системы хранения. Сейчас чаще всего используют литий-ионные аккумуляторы, но у них есть серьезный недостаток — они пожароопасны.

Альтернативой могут стать цинк-ионные батареи на водной основе. Они безопасны, дешевы, не взрываются и не перегреваются, как литиевые, а цинк — распространенный и нетоксичный металл. Проблема в другом: существующие токосъемники (например, графитовая фольга) хрупкие и плохо подходят для массового производства.

Группа ученых из Южной Кореи под руководством профессора Ан Гон Хёна из Университета Донгук предложила новое решение — нержавеющую сталь с графеновым покрытием (G@SSF-400).

Результаты опубликованы в издании Advanced Energy Materials.

Главное преимущество нашей разработки — простота, — объясняет профессор Ан.

Мы нанесли графен на стальную фольгу и обработали ее при высокой температуре, чтобы убрать окислы. Такой токосъемник дешев в производстве и при этом эффективен.

Батареи с этим материалом показали отличные результаты:

• удельная емкость выше 1 мА·ч/см²,
• сохранение 88,7% емкости после 1500 циклов.

Технология подходит для промышленного производства, так как позволяет использовать рулонный метод. Это важный шаг к коммерциализации цинк-ионных аккумуляторов.

Наша разработка особенно полезна для крупных энергосистем, — говорит профессор Ан.

Водные цинковые батареи не горят, они дешевле литиевых и экологичнее.

Такие аккумуляторы могут сделать хранение энергии доступнее, особенно в развивающихся странах. Они снижают зависимость от дорогих и опасных материалов, помогая перейти к устойчивой энергетике.

Работа решает две ключевые проблемы цинк-ионных батарей — коррозию токосъемников и низкую электропроводность. Если технология выйдет на рынок, это удешевит накопители для солнечных и ветровых электростанций. В отличие от лития, цинк не требует сложной утилизации, что критично для ESG-стратегий компаний.

И все же, хотя технология выглядит перспективно, авторы не уточняют, как графеновое покрытие поведет себя при экстремальных нагрузках или длительном хранении. Также неясно, насколько вырастет себестоимость при масштабировании — графен все еще дорог в производстве.

Ранее ученые открыли метод получения графена в промышленных масштабах.