Amerikāņu zinātnieki ir izstrādājuši jauna veida izkausētā sāls akumulatoru, ar kuru sagaidāms, ka tiks nodrošināta tīkla līmeņa enerģijas uzkrāšana zemākā temperatūrā un zemām izmaksām.

Nepārtraukti pieaugot atjaunojamo enerģijas avotu, piemēram, vēja un saules enerģijas, izmantošanai, ir nepieciešami radoši risinājumi, lai uzglabātu neregulāru enerģiju no dabas. Potenciāls risinājums ir izkausēta sāls baterija, kas sniedz priekšrocības, kuru litija akumulatoriem nav, taču dažas problēmas ir jāatrisina.

Zinātnieki Sandia National Laboratories (Sandia National Laboratories) ASV Nacionālās kodoldrošības administrācijas pakļautībā ir ierosinājuši jaunu dizainu, kas var atrisināt šīs nepilnības, un demonstrējuši jaunu izkausēta sāls akumulatoru, kas ir saderīgs ar pašlaik pieejamo versiju. Salīdzinājumam, šāda veida enerģijas uzglabāšanas akumulatoru var uzbūvēt lētāk, vienlaikus uzglabājot vairāk enerģijas.

Liela enerģijas daudzuma lēta un efektīva uzglabāšana ir atslēga, lai izmantotu atjaunojamo enerģiju visas pilsētas enerģijas nodrošināšanai. Lai gan tai ir daudz priekšrocību, tas ir tas, kas dārgajai litija akumulatoru tehnoloģijai pietrūkst. Izkausētā sāls baterijas ir izmaksu ziņā izdevīgāks risinājums, kurā tiek izmantoti elektrodi, kas paliek izkausēti augstā temperatūrā.

"Mēs esam smagi strādājuši, lai samazinātu izkausētu nātrija bateriju darba temperatūru līdz zemākajai iespējamajai fiziskajai temperatūrai," sacīja Leo Small, projekta vadošais pētnieks. "Pazeminot akumulatora temperatūru, tas var arī samazināt kopējās izmaksas. Varat izmantot lētāku materiālu. Baterijām nepieciešama mazāka izolācija, un vadi, kas savieno visas baterijas, var būt plānāki."

Komerciāli šāda veida akumulatorus sauc par nātrija sēra akumulatoru. Dažas no šīm baterijām ir izstrādātas visā pasaulē, taču tās parasti darbojas temperatūrā no 520 līdz 660°F (270 līdz 350°C). Sandia komandas mērķis ir daudz zemāks, lai gan, to darot, ir jāpārdomā, jo ķīmiskās vielas, kas darbojas augstā temperatūrā, nav piemērotas darbam zemākā temperatūrā.

Saprotams, ka zinātnieku jaunais dizains sastāv no šķidrā nātrija metāla un jauna veida šķidrā maisījuma. Šis šķidrais maisījums sastāv no nātrija jodīda un gallija hlorīda, ko zinātnieki sauc par katolītu.

Ķīmiskā reakcija notiek, kad akumulators atbrīvo enerģiju, veidojot nātrija jonus un elektronus, kas iet cauri ļoti selektīvajam atdalīšanas materiālam un veido izkausētu jodīda sāli no otras puses.

Šis nātrija-sēra akumulators var darboties 110°C temperatūrā. Pēc astoņus mēnešus ilgām laboratorijas pārbaudēm tas ir uzlādēts un izlādēts vairāk nekā 400 reižu, apliecinot tā vērtību. Turklāt tā spriegums ir 3.6 volti, kas, pēc zinātnieku domām, ir par 40% augstāks nekā tirgū esošajām izkausētā sāls baterijām, tāpēc tam ir lielāks enerģijas blīvums.

Pētījuma autore Marta Grosa sacīja: "Šajā rakstā ziņotā jaunā katolīta dēļ mēs esam ļoti satraukti par to, cik daudz enerģijas var ievadīt šajā sistēmā. Izkausētas nātrija baterijas ir pieejamas jau vairākus gadu desmitus, un tās ir visā pasaulē. bet tie nekad nav bijuši. Neviens par tiem nav runājis. Tāpēc ir lieliski, ka varam pazemināt temperatūru un atgūt dažus datus un teikt: "Šī ir patiesi dzīvotspējīga sistēma."

Zinātnieki tagad pievērš uzmanību bateriju izmaksu samazināšanai, ko var panākt, nomainot gallija hlorīdu, kas ir aptuveni 100 reizes dārgāks par galda sāli. Viņi teica, ka šī tehnoloģija joprojām ir 5 līdz 10 gadu attālumā no komercializācijas, bet tas, kas viņiem ir izdevīgs, ir akumulatora drošība, jo tā nerada ugunsgrēka risku.

"Šī ir pirmā zemas temperatūras kausēta nātrija akumulatora ilgstoša stabila cikla demonstrācija," sacīja pētījuma autors Eriks Spoerke. "Mūsu burvība ir tāda, ka esam noteikuši sāls ķīmiju un elektroķīmiju, kas ļauj mums efektīvi darboties 230 ° F temperatūrā. Darbs. Šī zemas temperatūras nātrija jodīda struktūra ir izkausētu nātrija bateriju modifikācija."