Теоретическая емкость цинк-воздушных батарей в пять раз выше, чем у литий-ионных. При этом они гораздо дешевле, экологичнее и намного безопаснее. Однако цинк-воздушные аккумуляторы не используются столь же широко — и тому есть причина. Дело в том, что электричество в них вырабатывается за счет реакции цинка и кислорода, а для извлечения последнего из воздуха нужны дорогостоящие катализаторы.
Цинк-воздушные батареи сегодня применяют в слуховых аппаратах, пленочных фотоаппаратах премиум-класса, в электронике на железной дороге. Технологических препятствий для использования их в иных областях нет, проблема является сугубо экономической. Для их работы требуются дорогие катализаторы на основе платины или иридия. Однако исследователи из университета Сиднея сумели разработать трехступенчатый процесс замены их бросовым сырьем.
Бифункциональные кислородные катализаторы для цинк-воздушных батарей можно изготовить из кристаллов оксидов никеля, кобальта или железа, тщательно контролируя их размер, форму и состав. То есть вместо обычного, природного вещества создать рукотворные гранулы с заданными параметрами. Испытания, проведенные профессором Юанем Чэном, показали, что батареи с таким «заменителем» способны к многократной перезарядке.
С кобальтом могут быть некоторые проблемы, ввиду его востребованности в компонентах электромобилей, но никель и железо чрезвычайно распространены и очень дешевы. Правда, и работают не так эффективно — после 60 циклов перезарядки батарея с новым катализатором показала снижение эффективности на 10 %. Однако даже такой результат позволяет надеяться, что ключевая проблема перспективных цинк-воздушных аккумуляторов найдет свое решение.