Новый окислительно-восстановительный аккумулятор для автомобилей

Новый тип аккумуляторной батареи разработали ученые из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории в США (PNNL). Уникальность разработки в том, что батарея по значению удельной емкости приближается к литий-ионным аккумуляторам и благоприятно выдерживает быструю зарядку, поэтому может быть использована в качестве элемента питания в новых электрических и гибридных автомобилях.

Новый окислительно-восстановительный аккумулятор представляет собой емкость с двумя различными жидкостями, имеющими противоположный друг другу электрический заряд. Посредством расположенной между ними специальной мембраны химическая энергия при взаимодействии обоих жидкостей превращается в электрическую.

Принцип построения батареи состоящей, по сути, из двух отделенных между собой емкостей, настолько прост, что ее можно заряжать как обычным путем (воздействуя на электроды определенным электрическим напряжением), так и просто залив  в резервуары свежий электролит.

Исследователи из PNNL создали прототип разработанной ими окислительно-восстановительной батареи. Плотность энергии нового аккумулятора составила 167 Вт·ч/л (Ватт-часов на литр электролита). В будущем, как отмечают сами разработчики, этот показатель может быть увеличен как минимум вдвое. Для этого лишь нужно доработать концепцию и оптимизировать структуру новой батареи.

Испытания также показали, что новые батареи являются ко всему прочему еще и наиболее безопасными на сегодняшний день. Они не перегреваются в процессе заряда и работы, что не приводит к их возможному возгоранию, как это часто происходит с литий-ионными батареями. Новые составы обоих электролитов не содержат ни кислоты, ни щелочи и к тому же абсолютно не горючи. Их рабочий диапазон температур составляет от -20°C до +50°C.

Правда в работе новой батареи есть и один существенный недостаток. В качестве проводника для одного из электродов используется цинк. Исследования показали, что в процессе работы этот металл проникает через мембрану в другой резервуар, снижая тем самым со временем энергоэффективность батареи. Один из вариантов решения проблемы – это добавления спирта в электролит. Но этот способ исследователям еще предстоит протестировать. Так что говорить о серийном производстве новых окислительно-восстановительных аккумуляторов пока рановато.

Источник информации: PNNL (http://www.pnnl.gov/news/)