Жидкий электрод для натриевых батарей

Количество электроэнергии, получаемой от альтернативных источников, постоянно растет. Инженеры и ученые всего мира постоянно придумывают и совершенствуют различные способы получения, по сути, дармовой энергии. Казалось бы, что все обстоит хорошо – и урон природе наносится все меньше, и мы получаем требуемую для жизнедеятельности энергию. Но с ростом объемов выработки электроэнергии растет проблема ее хранения для последующего использования.

Современные аккумуляторные батареи не могут в полной мере обеспечить бесперебойную работу ветряных, солнечных и других альтернативных электростанций. Панацеей в этой ситуации могут стать новые натрий-бета батареи (Na-beta), которые имеют достаточно высокую плотность хранения энергии (от нескольких киловатт-часов до нескольких мегаватт-часов). Но проблема в том, что они работают при очень высоких температурах (больше 350 °C) и это плохо не только с точки зрения безопасности, но и долговечности их срока службы.

Создать более низкотемпературную натрий-бета батарею взялись исследователи из Северо-западной национальной лаборатории в США (PNNL). Они разработали жидкий электрод из сплава натрия с цезием. Раньше в этих батареях использовался натрий в чистом виде. Чтобы он эффективно отдавал электроны, его следовало постоянно нагревать до температуры выше 350 °C. С новым электродом рабочая температура может быть снижена до 100 °C.

Прототип новой натрий-бета батареи с новым жидким электродом, продемонстрированный исследователями, имеет удельную емкость 420 А·ч/кг. Кроме того значительно возросла продолжительность работы батареи. Если раньше у Na-beta после 60 циклов заряд/разряд оставалось лишь 70 % первоначальной емкости, то теперь даже после 100 циклов емкость падает всего на 3 % (остается 97 %).

Благодаря снижению рабочей температуры отпала также и проблема использования дорогих материалов для изготовления корпусов натрий-бета батарей. До этого они изготавливались из стали и других тугоплавких материалов. Сейчас же можно использовать и традиционный намного более дешевый полимер.

Если результаты последующих испытаний новых батарей будут положительными, то возможно уже в скором времени натрий-бета аккумуляторы можно будет использовать в промышленной энергетике или же в системах хранения данных, например HP EVA P6550. Последние, кстати, требуют бесперебойной подачи электроэнергии ничуть не меньше, чем все остальные устройства.

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