Американски учени са разработили нов тип батерия от разтопена сол, която се очаква да постигне съхранение на енергия на ниво мрежа при по-ниска температура и ниска цена.

С непрекъснатото нарастване на възобновяемите енергийни източници, като вятърна и слънчева енергия, са необходими креативни решения за съхраняване на периодична енергия от природата. Потенциално решение е батерия с разтопена сол, която предоставя предимства, които литиевите батерии нямат, но някои проблеми трябва да бъдат решени.

Учени от Sandia National Laboratories (Sandia National Laboratories) към Националната администрация за ядрена безопасност на САЩ предложиха нов дизайн, който може да реши тези недостатъци, и демонстрираха нова батерия с разтопена сол, съвместима с наличната в момента версия. За сравнение, този вид акумулаторна батерия може да бъде конструирана по-евтино, като същевременно съхранява повече енергия.

Съхраняването на големи количества енергия евтино и ефективно е ключът към използването на възобновяема енергия за захранване на целия град. Въпреки че има много предимства, това е нещото, което липсва на технологията на скъпата литиева батерия. Батериите с разтопена сол са по-изгодно решение, което използва електроди, които остават разтопени с помощта на високи температури.

„Работихме усилено, за да намалим работната температура на разтопените натриеви батерии до възможно най-ниската физическа температура“, каза Лео Смол, водещ изследовател на проекта. "Докато понижава температурата на батерията, това може също да намали общите разходи. Можете да използвате по-евтин материал. Батериите изискват по-малко изолация, а проводниците, свързващи всички батерии, могат да бъдат по-тънки."

В търговската мрежа този тип батерия се нарича натриево-серна батерия. Някои от тези батерии са разработени в световен мащаб, но обикновено работят при температури от 520 до 660°F (270 до 350°C). Целта на екипа на Sandia е много по-ниска, въпреки че това изисква преосмисляне, тъй като химикалите, които работят при високи температури, не са подходящи за работа при по-ниски температури.

Разбираемо е, че новият дизайн на учените се състои от течен натриев метал и нов тип течна смес. Тази течна смес е съставена от натриев йодид и галиев хлорид, който учените наричат ​​католит.

Химична реакция възниква, когато батерията освобождава енергия, произвеждайки натриеви йони и електрони, преминаващи през високо селективния разделителен материал и правейки разтопена йодидна сол от другата страна.

Тази натриево-серна батерия може да работи при температура от 110°C. След осем месеца лабораторни тестове той е бил зареден и разреден повече от 400 пъти, което доказва стойността му. Освен това напрежението му е 3.6 волта, което според учените е с 40% по-високо от това на батериите от разтопена сол на пазара, така че има по-висока енергийна плътност.

Авторът на изследването Марта Грос каза: „Поради новия католит, за който докладвахме в тази статия, ние сме много развълнувани от това колко енергия може да се инжектира в тази система. Разтопените натриеви батерии съществуват от десетилетия и те са навсякъде по света, но те никога не са били. Никой не е говорил за тях. Така че е страхотно да можете да намалите температурата и да върнете някои данни и да кажете: „Това е наистина жизнеспособна система.“

Сега учените насочват вниманието си към намаляване на цената на батериите, което може да се постигне чрез замяна на галиевия хлорид, който е около 100 пъти по-скъп от готварската сол. Те казаха, че тази технология все още е на 5 до 10 години от комерсиализацията, но това, което е от полза за тях, е безопасността на батерията, защото не създава риск от пожар.

„Това е първата демонстрация на дългосрочния стабилен цикъл на нискотемпературна разтопена натриева батерия“, каза авторът на изследването Ерик Споърке. "Нашата магия е, че сме определили химията на солта и електрохимията, което ни позволява да работим ефективно при 230°F. Работете. Тази нискотемпературна структура на натриев йодид е модификация на разтопени натриеви батерии."