A kalcium meglepő lendületet ad a folyékony akkumulátoroknak

A Donald Sadoway MIT professzor által kifejlesztett folyékony akkumulátorok egy izgalmas új akkumulátortechnológia, amely lehetővé teszi az akkumulátorok számára, hogy akár 12 órán át nagy mennyiségű energiát tároljanak, és idővel lassan merítsék le, így vonzó tárolási lehetőséget kínálnak a megújuló energiarendszerek számára. Sadoway és csapata most egy új folyékony akkumulátor mátrixot fejlesztett ki, amely ígéret szerint még hatékonyabbá és megfizethetőbbé teszi az akkumulátort a felhasználók számára. A Sadoway által kifejlesztett és az Ambri által forgalmazott folyékony energiacellák egyedülállóak, mivel működés közben minden alkatrész folyékony állapotban van. Az akkumulátorok eredetileg magnéziumot használtak negatív elektródaként, antimont pedig pozitív elektródaként, valamint egy olcsó olvadt sóelektrolitot. Az új akkumulátortechnológia kalciumot használ, amely természetesen egy meglehetősen elterjedt és megfizethető vegyi anyag, mind az elektródákhoz, mind az akkumulátorban lévő olvadt sóhoz. A kalcium egy összetett vegyi anyag, mivel gyorsan oldódik a sóban, ami megnehezíti a használatát folyékony akkumulátorban, amelyhez három különálló folyadékréteg szükséges, amelyek elkülönülnek, miközben továbbra is együtt működnek akkumulátorként. A kalciumnak magas az olvadáspontja is, ami elméletileg megkövetelte, hogy az akkumulátor 900 Celsius-fokon működjön. „Ez volt a legnehezebb kémiai folyamat” – mondta Sadonway, az MIT John F. Elliott anyagkémia professzora. Kapcsolódó: Ez a 9000 mAh-s hordozható akkumulátorbank mindössze 18 perc alatt képes feltölteni magát. A melegedési probléma leküzdésére a csapat magnéziumot kevert a kalciummal a folyékony elektródák létrehozásakor. A magnézium olvadáspontja sokkal alacsonyabb, így az akkumulátor jelentősen alacsonyabb hőmérsékleten működik. A csapat egy új összetételt is kifejlesztett az akkumulátor belső elektrolit rétegéhez, amely mátrixot biztosít az ionok elektródák közötti átviteléhez. Az új só alapú összetétel lítium-kloridot és kalcium-kloridot használ, és ez jelentősen nagyobb sebességű ioncserét tesz lehetővé, mint a korábban kifejlesztett folyékony akkumulátortechnológia. Az új lítium elektrolitnak van egy második, váratlan mellékhatása is – az üzemi hőmérséklet csökkentése és az akkumulátor teljesítményének növelése mellett segít fenntartani az akkumulátorcella háromrétegű jellegét azáltal, hogy megakadályozza a kalcium-magnézium elektródák sóoldódását. És talán a legnagyobb előnye ennek az új folyékony akkumulátornak a technológia ellátási oldalán rejlik. Mind a kalciumot, mind a magnéziumot együtt bányásszák, és drága elválasztani őket. Mivel ezek az új akkumulátorok kalciumot és magnéziumot együttesen használnak, az előállításuk sokkal megfizethetőbb. Sadoway és csapata megjegyzi, hogy ez az új összetétel kiindulópont az akkumulátortechnológia egy új területének számára. A csapat reméli, hogy ez a munka más tudósokat is arra fog ösztönözni, hogy olyan kémiai kombinációkat fedezzenek fel, amelyek hatékonyan vezetik az áramot, és még megfizethetőbbek az előállításuk szempontjából. „A tanulság az, hogy különböző kémiai összetételeket kell felfedezni, és fel kell készülni a változó piaci körülményekre” – mondja Sadoway.Nézd meg ezt is: Raimond de Hullu elképzelése az Oas1s zöld épületeiről