Высоковольтная батарея на соленой воде

Ученые из Университета штата Мэриленд и Научно-исследовательской военной лаборатории создали аккумуляторную батарею, основная составляющая которой является соленой морской водой. Это уже не первая разработка в данной области. Ранее ученые не смогли повысить напряжение аналогичной батареи до приемлемого к использованию уровня.

Еще в 2015 году команда ученых из Университета штата Мэриленд и военной научно-исследовательской лаборатории США создала аккумуляторную батарею, которая использовала в качестве электролита обычную морскую соленую воду.

Новая разработка оказалась потенциально безопасней и экологически более чистой по сравнению с литий-ионной, альтернативу которой собственно и пытались создать ученые. Однако тогда исследователям так и не удалось поднять номинальное напряжение аккумулятора выше 1,23 В (вольт), что не позволяло использовать прототип в обычных условиях.

Прошло два года, которые для команды разработчиков из Мэриленда не оказались напрасно потраченным временем. Они основательно поработали над внутренней структурой нового источника питания, добавив защитный слой твердого электролита, сформированный вокруг анода.

Интересно, что защитный слой создается вокруг электрода не механическим или другим способом в процессе создания аккумулятора, а формируется при первом цикле заряда. Происходит частичный распад электролита вокруг анода, в результате чего образуется твердое вещество. Процесс подобен образованию накипи на нагревательном элементе стиральной машины. Кстати большой выбор этих самых машин можно лицезреть в интернет-магазине на сайте: http://technosite.com.ua/category/stiralnye-mashiny/.

Защитный слой оберегает аккумуляторную батарею от таких неблагоприятных и опасных последствий, как перегрев, возгорание и возможный взрыв. При этом ученым удалось поднять напряжение на электродах до 3 В, а также электрическую эффективность до приемлемого для использования в бытовых электроприборах уровня.

Кроме этого ученые совершенствовали и сам электролит на основе соленой морской воды. Они преобразовали его в гель-полимерное вещество, которое покрывает анод аккумулятора, отталкивает воду и позволяет поднять номинальное напряжение теоретически еще на вольт – до 4 В.

Сейчас все участники проекта исследуют свою разработку на предмет возможного масштабирования, чтобы новые батареи на соленой воде можно было бы использовать не только в маломощной бытовой электронике, но и в высокомощных промышленных энергосистемах.

К тому же новая технология позволяет выдерживать только 50-100 циклов заряда/разряда, что тоже очень мало для использования ее на практике. В перспективе ученые планирую повысить этот показатель как минимум до 500.

Источник информации: Научно-исследовательская лаборатория Армии США (http://www.arl.army.mil/)