wapń nadaje bateriom płynnym zaskakujący zastrzyk energii

Akumulatory ciekłe, opracowane przez profesora Donalda Sadoway'a z MIT, to ekscytująca, nowa technologia akumulatorów, która pozwala akumulatorom przechowywać duże ilości energii nawet przez 12 godzin i powoli ją rozładowywać, co czyni je atrakcyjną opcją magazynowania energii w systemach energii odnawialnej. Sadoway i jego zespół opracowali nową, ciekłą matrycę akumulatorową, która obiecuje zwiększyć wydajność i przystępność cenową akumulatorów. Opracowane przez Sadoway'a i wprowadzone na rynek przez Ambri, ogniwa ciekłe są wyjątkowe, ponieważ wszystkie komponenty są w stanie ciekłym podczas pracy. Pierwotnie akumulatory wykorzystywały magnez jako elektrodę ujemną i antymon jako elektrodę dodatnią, a także niedrogi elektrolit w postaci stopionej soli. Nowa technologia akumulatorów wykorzystuje wapń, który jest oczywiście dość powszechnym i niedrogim związkiem chemicznym, zarówno w elektrodach, jak i w stopionej soli wewnątrz akumulatora. Wapń był złożonym związkiem chemicznym, ponieważ szybko rozpuszczał się w soli, co utrudniało jego wykorzystanie w akumulatorze ciekłym, który wymagał trzech oddzielnych warstw cieczy, które pozostawałyby odrębne, jednocześnie działając razem jako akumulator. Wapń ma również wysoką temperaturę topnienia, która teoretycznie wymagała, aby bateria działała w temperaturze 900 stopni Celsjusza. „To była najtrudniejsza chemia”, powiedział Sadonway, profesor chemii materiałów im. Johna F. Elliotta na MIT. Powiązane: Ten przenośny bank baterii o pojemności 9000 mAh może naładować się sam w zaledwie 18 minut Aby rozwiązać problem nagrzewania, zespół zmieszał magnez z wapniem podczas tworzenia ciekłych elektrod. Magnez ma znacznie niższą temperaturę topnienia, co pozwala baterii działać w znacznie niższych temperaturach. Zespół opracował również nową formułę wewnętrznej warstwy elektrolitu baterii, która stanowi matrycę do przenoszenia jonów między elektrodami. Nowa formuła na bazie soli wykorzystuje chlorek litu i chlorek wapnia, co pozwala na wymianę jonów ze znacznie większą szybkością niż wcześniej opracowana technologia baterii ciekłych. Nowy elektrolit litowy ma drugą, nieoczekiwaną zaletę – oprócz obniżenia temperatury pracy i zwiększenia mocy akumulatora, pomaga również zachować trójwarstwową strukturę ogniwa, zapobiegając rozpuszczaniu się elektrod wapniowo-magnezowych w soli. Być może największą zaletą tego nowego akumulatora płynnego jest strona podażowa tej technologii. Wapń i magnez wydobywa się razem, a ich rozdzielenie jest kosztowne. Ponieważ nowe akumulatory wykorzystują wapń i magnez razem, ich produkcja jest znacznie tańsza. Sadoway i jego zespół zauważają, że ta nowa formuła stanowi punkt wyjścia dla nowej dziedziny technologii akumulatorowej. Zespół ma nadzieję, że ta praca zainspiruje innych naukowców do badania innych kombinacji chemicznych, które skutecznie przewodzą prąd i są jeszcze tańsze w produkcji. „Lekcja, jaką z tego płynie, to eksploracja różnych związków chemicznych i gotowość do zmieniających się warunków rynkowych” – mówi Sadoway.Zobacz także: Wizja Raimonda de Hullu dotycząca zielonych budynków Oas1s