Жидкометаллическая батарея для сетевых хранилищ энергии
Недорогие и долгоживущие материалы смогут вывести на рынок аккумуляторные батареи, каковые повысят солнца энергии и конкурентоспособность ветра. Исследователи из Массачусетского технологического университета смогли улучшить конструкцию жидкометаллической батареи, что быть может, разрешит возобновляемым источникам энергии соперничать с классическими электростанциями.
Дональд Садоуэй (Donald Sadoway) и его сотрудники запустили компанию, цель которой производство жидкостных аккумуляторных батарей для электрических сетей. Особенность конструкции батарей в том, что слои расплавленных материалов в них не смешиваются, но разделяются естественным образом ввиду разной плотности.
Результатов, размещённых на страницах издания Nature, удалось достигнуть за счёт применения в батарее, созданной ранее, иных материалов с более подходящими особенностями.
Доктор химических наук Садоуэй говорит, что новая формула разрешает трудиться батарее при температуре на 200оС ниже, чем раньше. Более низкая рабочая температура упрощает конструкцию и продлевает срок работы аккумуляторная батарей. Помимо этого, новая формула существенно дешевле.
В батарее употребляется два слоя расплавленного металла, поделённые слоем расплава соли. Соль играет роль электролита, в котором движутся заряженные частицы. Потому, что все слои отличаются плотностью, они не смешиваются подобно тому, как масло не смешивается с водой.
В уникальной батарее с рабочей температурой 700оС в качестве электродов употреблялся сурьма и магний. Замена одного электрода литием, а другого смесью сурьмы и свинца разрешила снизить температуру до 450-500оС.
Тестирование показало, что совокупность сможет сохранять работоспособность по окончании 10 лет ежедневных зарядно-разрядных циклов, сохранив около 85% начальной ёмкости. Такая долговечность – главное свойство, определяющее привлекательность разработки для фирм энергетики.
На данный момент, единственная обширно применяемая разработка хранения излишней энергии предполагает перекачивание воды в расположенные в горах резервуары, дабы после этого применять силу падающего водяного потока для выработки электричества в часы пиковой нагрузки.
К закачке воды прибегают, к примеру, для хранения энергии, взятой из нерегулярных, прерывистых возобновляемых источников, в частности от ветряных турбин и солнечных электростанций. Ввиду утрат подобные системы способны возвращать не более 70% энергии, затраченной на закачку воды вверх.
По словам доктора наук Садоуэй, его батарея уже сейчас способна демонстрировать такие же показатели, но по мере развития разработки эффективность совокупности будет возрастать.
Помимо этого, для гидроаккумуляторов нужны особенные условия, требуется наличие объёмных ёмкостей для воды со большим перепадом высот между ними. Жидкометаллические батареи существенно компактнее и смогут быть развёрнуты фактически в любом месте.
По данным MIT, Facepla.net