Исследователи Технического университета Дармштадта в Германии сообщили, что композитный катализатор помог цинк-воздушной батарее пройти до 500 циклов зарядки и разрядки. Результаты опубликовали 11 октября 2026 года в журнале Advanced Science, DOI: 10.1002/advs.77749. О работе рассказал TechXplore со ссылкой на материалы университета.

Зачем батарее нужен такой катализатор

Цинк-воздушная батарея получает кислород из окружающего воздуха. При разряде кислород вступает в химическую реакцию, а при зарядке его нужно снова привести в исходную форму. В обоих процессах участвует катализатор, поэтому материал должен работать в реакциях, идущих в противоположных направлениях.

Авторы описали композит на основе частиц шпинели, закреплённых на углеродных наноматериалах. В углеродную поверхность добавили азот и фосфор. По данным сообщения, получившийся материал одновременно проводит электрический ток, сохраняет химическую устойчивость и активирует кислород.

Для работы батареи важна так называемая тройная граница. Это место, где соприкасаются твёрдый катализатор, жидкий электролит, переносящий заряд, и кислород из воздуха. Если такой контакт сохраняется во время работы, реакции могут идти стабильнее. Новый композит, как сообщается, создаёт для него подходящие условия.

Представим условную батарею, в которой катализатор постепенно теряет контакт с электролитом или хуже проводит электроны. Тогда зарядка и разрядка будут замедляться, даже если в ячейке ещё остаются цинк и доступный кислород. Композит должен одновременно сохранять рабочую поверхность, проводить заряд и помогать реакции кислорода. Это объясняет, почему устойчивый катализатор способен увеличить число циклов, но само по себе не доказывает готовность батареи к эксплуатации.

Показатель в 500 циклов относится к лабораторным испытаниям. В доступном сообщении не указаны ток, продолжительность цикла, конфигурация ячейки и другие параметры, необходимые для сравнения с аккумулятором реального устройства. Там также нет данных о работе батареи при практической нагрузке и сопоставления с коммерческими системами.

Поэтому результат означает, что композит поддерживал обратимые реакции в проведённом опыте. По одному числу циклов нельзя определить, насколько система близка к серийному аккумулятору. Полный текст научной статьи по предоставленному DOI недоступен, поэтому подробности методики и количественные характеристики невозможно независимо проверить по публикации. Материалы о научных статьях могут помочь разобраться в теме, но не заменяют исходные данные эксперимента.

Схема показывает, как композитный катализатор поддерживает контакт кислорода, электролита и твёрдого материала во время зарядки и разрядки цинк-воздушной батареи

Фото: Anna Tarazevich / Pexels