На счету ученых Стенфордского университета, находящегося вблизи Пало-Альто, имеется не одна разработка, в изготовлении которой задействованы самые передовые современные технологии.

Примером одной из них может служить воздушно-цинковый экологический аккумулятор, имеющий долговечность и каталитическую активность намного выше, чем его аналог – металл-воздушная батарея, в составе которой – катализаторы из драгметаллов иридия и платины. По результатам тестирования стало известно, что новый поставщик электрической энергии является сравнительно недорогим альтернативным вариантом уже существующим литий-ионным аккумуляторным батареям.

По заявлению автора проводимых исследований Хонджи Дая – профессора-химика из Стенфордского университета, в настоящее время наблюдается возрастание спроса на сравнительно недорогие и в то же время высокоэффективные не представляющие опасности для здоровья человека аккумуляторы, предназначенные для электрических транспортных средств, а также портативной электротехники. Цинк-воздушные батареи способны удовлетворить потребительский спрос в полной мере.

В настоящее время внимание промышленных производителей в основном направлено на выпуск литий-ионных аккумуляторов, и это при высокой стоимости, ограничениях плотности энергии и существующих проблемах с безопасностью данной батареи.

Хонджи Дай утверждает, что, используя атмосферный кислород, теоретическая плотность энергии металл-воздушных батарей в несколько раз выше от их аналогов, поэтому выпуск цинк-воздушных аккумуляторов более выгоден и технически, и экономически.

Принцип действия такой батареи достаточно прост: при генерации электроэнергии в таком аккумуляторе возникает химическая реакция с задействованием металлического цинка, входящего в состав жидкого электролита, и атмосферного кислорода. На основе этой реакции высвобождается электроэнергия. Перезарядка батареи способствует обратному процессу, во время которого происходит восстановление цинка.

Хонджи Дай выразил надежду, что за цинк-воздушными экологическими батареями – будущее. Низкая стоимость сырья, используемого в их производстве, сравнительно невысокая цена металлического цинка и отсутствие горючести самого электролита делают этот источник электроэнергии безопасным для здоровья человека.

У первых экземпляров цинк-воздушных батарей перезарядка не предусмотрена. Но, тем не менее, они уже поставлены на коммерческую основу и благополучно используются в медицине и сфере коммуникаций. Плотность мощности у них несколько ограничена. При производстве аккумуляторов, обладающих способностью перезаряжаться, возникали некоторые проблемы, например, отсутствие эффективных катализаторов тормозило процесс разработки. Также сказывалась и недолговечность цинковых электродов.

Для поглощения и выделения кислорода на воздушном электроде необходимы катализаторы, отличающиеся долговечностью и активностью. Недавно такие катализаторы были разработаны группой химиков во главе с Хонджи Даем. Они состоят из нанокристаллов окислов недрагоценных металлов, вкрапленных в углеродные нанотрубки. Полученная активность таких катализаторов выше применяемых ранее на базе аналогов из благородных металлов, в частности, платины.