Litijske baterije dosežu svoju tehnološku granicu, skupe su, zapaljive i neekološke. S druge strane, tehnologija baterija na bazi cinka također se smatra obećavajućom opcijom za budućnost. Međutim, te su baterije potisnute u drugi plan zbog ograničenog energetskog kapaciteta i izazova povezanih s ponovnim punjenjem. Zato su do sada razvijane samo primarne baterije s cinkom, tj. jednokratne. Unatoč tome što postoje već neko vrijeme, često se koriste kao primarne nepunjive baterije u malim uređajima poput satova ili slušnih pomagala.
Istraživačka grupa Reveranta Crispina, profesora organske elektronike na Sveučilištu Linköping u Švedskoj, u suradnji s istraživačima sa Sveučilišta Karlstad i Chalmersa, stvorila je bateriju koja koristi cink i lignin, dva materijala koji su ekonomični te ekološki. Po gustoći energije ova baterija je slična olovnim baterijama, ali bez upotrebe olova koji je otrovni materijal.
– Premda su litij-ionske baterije korisne kada se njima pravilno rukuje, mogu biti eksplozivne, teško ih je reciklirati i mogu dovesti do problema s okolišem i ljudskim pravima tijekom ekstrakcije. Naša održiva baterija nudi obećavajuću alternativu, posebno u situacijama u kojima gustoća energije nije kritična – kaže Ziyauddin Khan, istraživač u LiU-ovom Laboratoriju za organsku elektroniku.
Glavni problem s cinkovim baterijama bila je njihova niska izdržljivost zbog reakcije cinka s vodom u otopini elektrolita baterije. Ova reakcija proizvodi plin vodik i uzrokuje rast dendrita cinka, čineći bateriju gotovo neupotrebljivom. Kako bi se riješio ovaj problem, za stabilizaciju cinka koristi se tvar koja se zove elektrolit vodene soli na bazi polikalijeva poliakrilata (WiPSE). Istraživači iz Linköpinga pokazali su da kada se WiPSE koristi u bateriji koja sadrži cink i lignin, stabilnost je vrlo visoka. Cink i lignin su jeftini materijali, a bateriju je lako reciklirati.
– Ako izračunate cijenu po ciklusu korištenja, baterija postaje izuzetno ekonomična u usporedbi s litij-ionskim baterijama – kaže Khan.
Prototip ove baterije vrlo je stabilan, zadržavajući 80% nazivnog kapaciteta nakon 8000 ciklusa punjenja i pražnjenja. Osim toga, zadržava napunjenost oko tjedan dana u stanju mirovanja, što je znatno dulje od drugih sličnih cink baterija koje se isprazne za nekoliko sati. Trenutno su baterije razvijene u laboratoriju male veličine. Međutim, istraživači su uvjereni u svoju sposobnost stvaranja većih baterija, otprilike veličine automobilske baterije, zahvaljujući obilju i niskoj cijeni lignina i cinka. Također, očekuje se aplikacija ovih baterija kao skladišta energije uz elektrane na solarne panele.
