Een nieuwe oplaadbare hoogspannings-mangaandioxide-zinkbatterij, overschrijding van de 2 V-barrière in waterige zinkchemie, is de nieuwste uitvinding van onderzoekers van het City College of New York. Met een spanning van 2,45-2,8V, de alkaline MnO2|Zn-batterij, ontwikkeld door Dr. Gautam G. Yadav en zijn groep in het CCNY-gebaseerde CUNY Energy Institute, zou de lange dominantie van ontvlambare en dure lithium (Li)-ionbatterijen op de markt kunnen doorbreken.

Om de voorheen ontmoedigende 2 V-barrière in waterige zinkchemie te doorbreken, primaire uitvinder Yadav en zijn team hebben twee verschillende waterige elektrolyten op het grensvlak ontworpen die de theoretische capaciteit (308 mAh/g) omkeerbaar leveren voor vele cycli.

"De spanning van de huidige in de handel verkrijgbare alkaline MnO2|Zn-batterijen is ongeveer 1,2-1,3V, en dit werd als laag beschouwd in vergelijking met Li-ion met een spanning> 3V, ' zei Yadav.

Spanning is de grootste troef van Li-ion en heeft bijgedragen aan de opkomst ervan in een wereld die veel energie verbruikt.

"Helaas bevat het elementen die giftig en geopolitiek gevoelig zijn, aangezien Aziatische landen een monopolie hebben op de mijnbouw en de productie ervan, ", voegde Yadav eraan toe.

"Dit heeft de Verenigde Staten enorm benadeeld en heeft zijn voorsprong in de energieopslagindustrie verloren, toen het in het verleden een wereldleider was. Aangezien Mn en Zn algemeen beschikbare elementen zijn, en met de VS die ook rijk zijn met hen, het stelt de VS in staat om weer te concurreren. De productiekosten van deze batterijen zullen ook laag zijn, zodat het de groei van de energieopslagindustrie in de VS kan stimuleren."

Yadav's medewerkers van CCNY's Grove School of Engineering waren onder meer:​​​​Xia Wei, Jinchao Huang, Damon E. Turney en Sanjoy Banerjee, die Distinguished Professor of Chemical Engineering en directeur van het CUNY Energy Institute is.

Hun onderzoek verschijnt in het tijdschrift ACS Energiebrieven , die baanbrekend energiegerelateerd onderzoek publiceert.