By hoppt
С непрерывным ростом возобновляемых источников энергии, таких как энергия ветра и солнца, необходимы творческие решения для хранения прерывистой энергии природы. Потенциальным решением является батарея из расплавленной соли, которая дает преимущества, которых нет у литиевых батарей, но необходимо решить некоторые проблемы.
Ученые Национальной лаборатории Сандия (Sandia National Laboratories) при Национальном управлении ядерной безопасности США предложили новую конструкцию, способную решить эти недостатки, и продемонстрировали новую батарею из расплавленной соли, совместимую с имеющейся на данный момент версией. Для сравнения, этот тип батареи для хранения энергии можно построить дешевле, сохраняя при этом больше энергии.
Дешевое и эффективное хранение больших объемов энергии является ключом к использованию возобновляемых источников энергии для питания всего города. Хотя у него есть много преимуществ, это то, чего не хватает дорогой технологии литиевых батарей. Аккумуляторы с расплавленной солью являются более экономичным решением, в котором используются электроды, которые остаются расплавленными под воздействием высоких температур.
«Мы прилагаем все усилия, чтобы снизить рабочую температуру расплавленных натриевых батарей до минимально возможной физической температуры», — сказал Лео Смолл, ведущий исследователь проекта. «Понижая температуру батареи, это также может снизить общую стоимость. Вы можете использовать более дешевый материал. Батареи требуют меньшей изоляции, а провода, соединяющие все батареи, могут быть тоньше».
Коммерчески этот тип батареи называется натрий-серной батареей. Некоторые из этих батарей были разработаны во всем мире, но обычно они работают при температурах от 520 до 660°F (от 270 до 350°C). Цель команды Sandia намного ниже, хотя это требует переосмысления, поскольку химические вещества, работающие при высоких температурах, не подходят для работы при более низких температурах.
Понятно, что новый дизайн ученых состоит из жидкого металлического натрия и жидкой смеси нового типа. Эта жидкая смесь состоит из йодида натрия и хлорида галлия, которую ученые называют католитом.
Химическая реакция происходит, когда батарея высвобождает энергию, производя ионы натрия и электроны, проходящие через высокоселективный разделительный материал и образуя расплавленную йодидную соль с другой стороны.
Эта натрий-серная батарея может работать при температуре 110°C. После восьми месяцев лабораторных испытаний он был заряжен и разряжен более 400 раз, что подтверждает его ценность. Кроме того, его напряжение составляет 3.6 вольта, что, по словам ученых, на 40% выше, чем у аккумуляторов с расплавленной солью, представленных на рынке, поэтому он имеет более высокую плотность энергии.
Автор исследования Марта Гросс сказала: «Из-за нового католита, о котором мы сообщили в этой статье, мы очень взволнованы тем, сколько энергии может быть введено в эту систему. Батареи с расплавленным натрием существуют уже несколько десятилетий, и они используются во всем мире. но их никогда не было. Никто о них не говорил. Так что здорово иметь возможность понизить температуру, получить некоторые данные и сказать: «Это действительно жизнеспособная система».
Сейчас ученые обращают внимание на снижение стоимости аккумуляторов, чего можно добиться заменой хлорида галлия, который примерно в 100 раз дороже поваренной соли. Они сказали, что до коммерциализации этой технологии еще 5-10 лет, но что им выгодно, так это безопасность батареи, поскольку она не создает риска возгорания.
«Это первая демонстрация долговременного стабильного цикла низкотемпературной батареи с расплавленным натрием», — сказал автор исследования Эрик Сперке. «Наша магия заключается в том, что мы определили химию соли и электрохимию, что позволяет нам эффективно работать при 230 ° F. Работа. Эта низкотемпературная структура йодида натрия является модификацией расплавленных натриевых батарей».
ответ в течение 6 часов, любые вопросы приветствуются!
