Новые жидкие батареи помогут сделать возобновляемые источники энергии более конкурентоспособными

Проблема широкого использования солнечных, ветровых, приливных и других альтернативных источников энергии заключается в несовершенстве аккумуляторных батарей, которые должны обеспечивать хранение избыточной энергии и обеспечивать питанием потребителей, когда источник вырабатывает недостаточно электричества. Хорошие результаты в этом направлении получили исследователи из Массачусетского технологического института.

Группа ученых под руководством профессора химии и материаловедения Дональда Садовея (Donald Sadoway) на протяжении нескольких лет изучала свойства так называемых «жидких батарей» – элементов питания, которые состоят из нескольких слоев расплавленного материала различной плотности. Эти элементы имеют достаточно высокую энергетическую эффективность, но требуют для нормальной работы слишком высокие температуры.

Экспериментируя с батареей на основе магния, сурьмы и расплавленной соли (для нормальной работы такой батареи требуется температура около 700 °C), они нашли способ, как увеличить ее эффективность, понизив при этом рабочую температуру.

Исследователи обнаружили, что если один электрод в батарее сделать из лития, а другой из сплава сурьмы и свинца, то рабочая температура аккумулятора снижается до 450 – 500 °C. Оказалось, что сплав свинца и сурьмы не только позволяет понизить температуру плавления получившегося материала, но и увеличивает рабочее напряжение.

Испытания новой батареи показали, что она не только более эффективна и менее затратная в плане производства и  эксплуатации, но и имеет значительно больший срок службы по сравнению с ее высокотемпературными аналогами. Расчеты показали, что 10 летняя эксплуатация нового аккумулятора с ежедневным циклом заряд/разряда (нормальная работа батареи в альтернативной энергетике) снижает первоначальную емкость менее чем на 15%.

Ученые уверены, что дальнейшие исследования позволят еще больше снизить рабочую температуру жидких батарей, а следовательно сделать возобновляемые источники энергии более конкурентно способными по отношению к их традиционным «собратьям».

Источник информации: Массачусетский технологический институт (http://newsoffice.mit.edu/2014/liquid-batteries-renewable-energy-0921)