Амерыканскія навукоўцы распрацавалі новы тып батарэі расплаўленай солі, якая, як чакаецца, дасягне назапашвання энергіі на ўзроўні сеткі пры больш нізкай тэмпературы і нізкай цане.

У сувязі з бесперапынным ростам выкарыстання аднаўляльных крыніц энергіі, такіх як энергія ветру і сонца, неабходныя творчыя рашэнні для назапашвання перыядычнай энергіі прыроды. Патэнцыйным рашэннем з'яўляецца батарэя з расплаўленай солі, якая дае перавагі, якіх не маюць літыевыя батарэі, але некаторыя праблемы неабходна вырашыць.

Навукоўцы з Нацыянальнай лабараторыі Сандыя (Sandia National Laboratories) пры Нацыянальным упраўленні ядзернай бяспекі ЗША прапанавалі новую канструкцыю, якая можа вырашыць гэтыя недахопы, і прадэманстравалі новую батарэю расплаўленай солі, сумяшчальную з даступнай у цяперашні час версіяй. Для параўнання, гэты від акумулятара энергіі можа быць пабудаваны танней, захоўваючы больш энергіі.

Таннае і эфектыўнае захоўванне вялікай колькасці энергіі з'яўляецца ключом да выкарыстання аднаўляльных крыніц энергіі для харчавання ўсяго горада. Нягледзячы на ​​​​тое, што ён мае шмат пераваг, гэта тое, чаго не хапае тэхналогіі дарагіх літыевых батарэй. Батарэі з расплаўленымі солямі - гэта больш эканамічнае рашэнне, у якім выкарыстоўваюцца электроды, якія застаюцца расплаўленымі пры дапамозе высокіх тэмператур.

«Мы прыкладалі ўсе намаганні, каб знізіць рабочую тэмпературу расплаўленых натрыевых батарэй да мінімальна магчымай фізічнай тэмпературы», — сказаў Лео Смол, вядучы даследчык праекта. "Пры зніжэнні тэмпературы батарэі гэта таксама можа знізіць агульны кошт. Вы можаце выкарыстоўваць больш танны матэрыял. Батарэі патрабуюць меншай ізаляцыі, а драты, якія злучаюць усе батарэі, могуць быць танчэйшымі".

Камерцыйна гэты тып батарэі называецца натрыевай-сернай батарэяй. Некаторыя з гэтых батарэй былі распрацаваны ва ўсім свеце, але звычайна яны працуюць пры тэмпературах ад 520 да 660°F (270-350°C). Мэта каманды Sandia значна ніжэйшая, хоць гэта патрабуе пераасэнсавання, таму што хімікаты, якія працуюць пры высокіх тэмпературах, не падыходзяць для працы пры больш нізкіх тэмпературах.

Зразумела, што новая канструкцыя навукоўцаў складаецца з вадкага металічнага натрыю і новага тыпу вадкай сумесі. Гэтая вадкая сумесь складаецца з ёдыду натрыю і хларыду галію, які навукоўцы называюць католітам.

Хімічная рэакцыя адбываецца, калі батарэя вылучае энергію, вырабляючы іёны натрыю і электроны, якія праходзяць праз вельмі селектыўны матэрыял падзелу і ўтвараюць расплаўленую ёдыстую соль з іншага боку.

Гэты натрыева-серны акумулятар можа працаваць пры тэмпературы 110°C. Пасля васьмі месяцаў лабараторных выпрабаванняў ён быў зараджаны і разраджаны больш за 400 разоў, што пацвярджае яго каштоўнасць. Акрамя таго, яго напружанне складае 3.6 вольта, што, паводле навукоўцаў, на 40% вышэй, чым у батарэй з расплаўленымі солямі на рынку, таму ён мае больш высокую шчыльнасць энергіі.

Аўтар даследавання Марта Грос сказала: "З-за новага католіта, пра які мы паведамлялі ў гэтым артыкуле, мы вельмі рады, колькі энергіі можна ўвесці ў гэту сістэму. Расплаўленыя натрыевыя батарэі існуюць дзесяцігоддзямі, і яны ёсць па ўсім свеце, але іх ніколі не было. Ніхто пра іх не казаў. Так што гэта выдатна, што можна знізіць тэмпературу і вярнуць некаторыя дадзеныя і сказаць: "Гэта сапраўды жыццяздольная сістэма".

Зараз навукоўцы звяртаюць увагу на зніжэнне кошту батарэй, чаго можна дасягнуць, замяніўшы хларыд галію, які прыкладна ў 100 разоў даражэй паваранай солі. Яны сказалі, што гэтай тэхналогіі яшчэ ад 5 да 10 гадоў ад камерцыялізацыі, але тое, што для іх выгадна, гэта бяспека батарэі, таму што яна не стварае рызыкі пажару.

«Гэта першая дэманстрацыя доўгатэрміновага стабільнага цыклу нізкатэмпературнай расплаўленай натрыевай батарэі», — сказаў аўтар даследавання Эрык Спёрке. «Наша магія заключаецца ў тым, што мы вызначылі хімію і электрахімію солі, што дазваляе нам эфектыўна працаваць пры тэмпературы 230°F. Праца. Гэтая нізкатэмпературная структура ёдыду натрыю з'яўляецца мадыфікацыяй расплаўленых натрыевых батарэй».