Новый солевой аккумулятор

Поскольку возобновляемые источники энергии, такие как ветер и солнце, продолжают набирать популярность, возникает необходимость в творческих решениях, когда речь идет о хранении энергии из источников, которые по своей природе являются непостоянными.

Одно из потенциальных решений известно как батарея из расплавленной соли, которая обладает преимуществами, которых нет у литиевых батарей, но у нее также есть свои недостатки, которые необходимо устранить. Ученые из Национальной лаборатории Сандия разработали новую конструкцию, которая устраняет ряд недостатков, и продемонстрировали работающую батарею на основе расплавленной соли, которая может быть построена гораздо дешевле и при этом хранить больше энергии, чем существующие в настоящее время варианты.

Уникальная батарея из расплавленной соли

Хранение огромного количества энергии дешевым и эффективным способом - это главное, когда речь идет об энергоснабжении целых городов за счет возобновляемой энергии, и, несмотря на многочисленные достоинства, именно здесь технология дорогостоящих литиевых батарей дает сбои. Более экономичным решением являются батареи на основе расплавленных солей, в которых используются электроды, поддерживаемые в расплавленном состоянии с помощью высоких температур. Это то, над изменением чего работали ученые из Сандии.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

"Мы работали над тем, чтобы снизить рабочую температуру расплавленных натриевых батарей настолько низко, насколько это физически возможно", - говорит Лео Смолл, ведущий исследователь проекта. "Снижение температуры батареи приводит к целой каскадной экономии средств. Вы можете использовать менее дорогие материалы. Батареям требуется меньше изоляции, а проводка, соединяющая все батареи, может быть намного тоньше".

В коммерческой форме эти батареи известны как натриево-серные батареи, и в мире разработано несколько таких батарей, но обычно они работают при температуре 270-350 °C. Команда из Сандии установила свои цели гораздо ниже, хотя это потребовало переосмысления, поскольку химические вещества, которые работают при высоких температурах, не очень хорошо подходят для более низких температур.

Конструкция ученых состоит из жидкого металлического натрия, который находится на противоположной стороне керамического сепаратора с новой жидкой смесью из йодида натрия и хлорида галлия, которую ученые называют католитом. Когда аккумулятор разряжается, происходят химические реакции, в результате которых образуются ионы натрия и электроны, проходящие через высокоселективный материал сепаратора и образующие на другой стороне расплавленную йодистую соль.

Эта натриево-серная батарея оказалась способной работать при температуре всего 110 °C и доказала свою эффективность в течение восьми месяцев испытаний в лаборатории, в ходе которых она заряжалась и разряжалась более 400 раз. Кроме того, она работает при напряжении 3,6 вольт, что, по словам ученых, примерно на 40% выше, чем у имеющихся в продаже солевых батарей. Это может привести к созданию версий с меньшим количеством элементов и, следовательно, более высокой плотностью энергии.

"Мы были очень рады тому, сколько энергии мы потенциально можем вместить в систему благодаря новому катализатору, о котором мы сообщаем в этой статье", - говорит автор исследования Марта Гросс. "Натриевые батареи существуют уже несколько десятилетий, они распространены по всему миру, но никто никогда не говорит о них. Поэтому возможность снизить температуру, получить цифры и сказать: "Это очень, очень жизнеспособная система" - это очень здорово".

Сейчас ученые обращают внимание на снижение стоимости батареи, что может быть достигнуто за счет замены хлорида галлия, который примерно в 100 раз дороже поваренной соли. Они говорят, что до коммерциализации технологии еще 5-10 лет, но в их пользу говорит безопасность батареи, которая не представляет опасности возгорания.

"Это первая демонстрация длительной и стабильной работы низкотемпературного расплавленного натриевого аккумулятора", - говорит автор исследования Эрик Шперке. "Магия того, что мы собрали вместе, заключается в том, что мы определили химию соли и электрохимию, которые позволяют нам эффективно работать при температуре  110 °C. Эта низкотемпературная натриево-йодидная конфигурация - своего рода изобретение того, что значит иметь батарею расплавленного натрия". опубликовано econet.ru по материалам energyload.eu

Лучшие публикации в Telegram-канале Econet.ru. Подписывайтесь!

Подписывайтесь на наш youtube канал!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet