Amerikiečių mokslininkai sukūrė naujo tipo išlydytos druskos bateriją, kuri, kaip tikimasi, padės kaupti tinklo lygyje energiją žemesnėje temperatūroje ir mažomis sąnaudomis.

Nuolat daugėjant atsinaujinančių energijos šaltinių, tokių kaip vėjo ir saulės energija, reikia kūrybiškų sprendimų, kaip su pertrūkiais kaupti energiją iš gamtos. Galimas sprendimas – išlydytos druskos baterija, kuri suteikia privalumų, kurių ličio baterijos neturi, tačiau kai kurias problemas reikia išspręsti.

JAV Nacionalinės branduolinės saugos administracijos Sandia National Laboratories (Sandia National Laboratories) mokslininkai pasiūlė naują dizainą, galintį išspręsti šiuos trūkumus, ir pademonstravo naują išlydytos druskos bateriją, suderinamą su šiuo metu turima versija. Palyginimui, tokio tipo energijos kaupimo bateriją galima sukonstruoti pigiau ir sukaupti daugiau energijos.

Pigiai ir efektyviai saugoti didelius energijos kiekius – tai raktas į atsinaujinančios energijos naudojimą visam miestui. Nors ji turi daug privalumų, būtent to trūksta brangiai ličio baterijų technologijai. Išlydytos druskos baterijos yra ekonomiškesnis sprendimas, kuriame naudojami elektrodai, kurie išlieka išlydyti esant aukštai temperatūrai.

„Sunkiai dirbome, kad sumažintume išlydytų natrio baterijų darbinę temperatūrą iki žemiausios įmanomos fizinės temperatūros“, – sakė projekto vadovas Leo Smallas. "Mažindami akumuliatoriaus temperatūrą, tai taip pat gali sumažinti bendrą kainą. Galite naudoti pigesnę medžiagą. Baterijoms reikia mažiau izoliacijos, o laidai, jungiantys visas baterijas, gali būti plonesni."

Komerciniu požiūriu šio tipo akumuliatoriai vadinami natrio-sieros akumuliatoriais. Kai kurios iš šių baterijų buvo sukurtos visame pasaulyje, tačiau paprastai jos veikia 520–660 °F (270–350 °C) temperatūroje. Sandia komandos tikslas yra daug žemesnis, nors tai darant reikia permąstyti, nes aukštoje temperatūroje veikiančios cheminės medžiagos netinka dirbti žemesnėje temperatūroje.

Suprantama, kad naujasis mokslininkų dizainas susideda iš skysto natrio metalo ir naujo tipo skysto mišinio. Šis skystas mišinys sudarytas iš natrio jodido ir galio chlorido, kurį mokslininkai vadina katolitu.

Cheminė reakcija įvyksta, kai akumuliatorius išskiria energiją, gamindamas natrio jonus ir elektronus, praeinančius per labai selektyvią atskyrimo medžiagą, o iš kitos pusės susidaro išlydyta jodido druska.

Ši natrio-sieros baterija gali veikti 110°C temperatūroje. Po aštuonių mėnesių laboratorinių tyrimų jis buvo įkrautas ir iškrautas daugiau nei 400 kartų, įrodant jo vertę. Be to, jo įtampa yra 3.6 volto, kuri, mokslininkų teigimu, yra 40% didesnė nei rinkoje esančių išlydytos druskos baterijų, todėl jos energijos tankis yra didesnis.

Tyrimo autorė Martha Gross sakė: "Dėl naujo katolito, apie kurį pranešėme šiame dokumente, labai džiaugiamės, kiek energijos galima įšvirkšti į šią sistemą. Išlydytos natrio baterijos buvo naudojamos dešimtmečius, ir jų yra visame pasaulyje. bet jų niekada nebuvo. Niekas apie juos nekalbėjo. Taigi, puiku, kad galiu sumažinti temperatūrą, grąžinti tam tikrus duomenis ir pasakyti: „Tai tikrai perspektyvi sistema“.

Dabar mokslininkai atkreipia dėmesį į baterijų kainos mažinimą, o tai galima pasiekti pakeitus galio chloridą, kuris yra apie 100 kartų brangesnis nei valgomoji druska. Jie teigė, kad iki komercializavimo šios technologijos dar liko 5–10 metų, tačiau jiems naudinga yra akumuliatoriaus sauga, nes nesukelia gaisro pavojaus.

„Tai pirmasis ilgalaikio stabilaus žemos temperatūros išlydyto natrio akumuliatoriaus ciklo demonstravimas“, – sakė tyrimo autorius Erikas Spoerke'as. "Mūsų magija yra ta, kad nustatėme druskos chemiją ir elektrochemiją, kuri leidžia efektyviai veikti 230 °F temperatūroje. Darbas. Ši žemos temperatūros natrio jodido struktūra yra išlydyto natrio baterijų modifikacija."