Ett nytt uppladdningsbart högspänningsmangandioxidzinkbatteri, överstiger 2 V -barriären i vattenhaltig zinkkemi, är den senaste uppfinningen av forskare från City College i New York. Med en spänning på 2,45-2,8V, det alkaliska MnO2|Zn-batteriet, utvecklad av Dr. Gautam G. Yadav och hans grupp i det CCNY-baserade CUNY Energy Institute, skulle kunna bryta den långa dominansen av brandfarliga och dyra litium(Li)-jonbatterier på marknaden.

För att bryta den tidigare skrämmande 2 V -barriären i vattenhaltig zinkkemi, primäruppfinnaren Yadav och hans team konstruerade gränssnittsmässigt två olika vattenhaltiga elektrolyter som levererar den teoretiska kapaciteten (308mAh/g) reversibelt under många cykler.

"Spänningen för nuvarande kommersiellt tillgängliga alkaliska MnO2|Zn-batterier är runt 1,2-1,3V, och detta har ansetts vara lågt jämfört med Li-ion som har en spänning> 3V, sa Yadav.

Spänning har varit Li-ions största tillgång och har hjälpt till att öka dess uppgång i en energihungrig värld.

"Tyvärr innehåller den element som är giftiga och geopolitiskt känsliga med asiatiska länder som har monopol på gruvdrift och tillverkning av dem, " tillade Yadav.

"Detta har försatt USA i en enorm nackdel och har tappat sin ledning inom energilagringsindustrin, när det tidigare var världsledande. Med Mn och Zn som allmänt tillgängliga element, och med att USA också är rikt på dem, det gör att USA kan tävla igen. Tillverkningskostnaden för dessa batterier kommer också att vara låg, så det kan sätta igång tillväxten för energilagringsindustrin i USA "

Yadavs medarbetare från CCNY:s Grove School of Engineering inkluderade: Xia Wei, Jinchao Huang, Damon E. Turney och Sanjoy Banerjee, som är Distinguished Professor of Chemical Engineering och chef för CUNY Energy Institute.

Deras forskning visas i tidskriften ACS Energy Letters , som publicerar banbrytande energirelaterad forskning.