Евтината натриево-сяра батерия може да се похвали с 4 пъти по-голям капацитет от литиево-йонната

Сподели

Международен екип от учени, който търси решения за съхранение на енергия от следващо поколение, демонстрира екологична и евтина батерия с вълнуващ потенциал. Новият дизайн на натриево-сярната батерия на групата предлага четирикратно увеличение на енергийния капацитет в сравнение с типичната литиево-йонна батерия и се оформя като обещаваща технология за бъдещо съхранение на енергия в мрежа.

Създаването на екипа попада в категория батерии, известни като батерии с разтопена сол, които съществуват в различни форми от около 50 години. Тъй като акцентът върху възобновяемата енергия продължава да расте, учените са оптимистични относно потенциала на батериите с разтопена сол да я съхраняват, поради тяхната относителна достъпност и зависимост от общодостъпни материали.

Теоретично това би могло да ги види изградени в по-големи мащаби, необходими за съхраняване на огромни количества възобновяема енергия. Типичните версии на тях разчитат на химията натрий-сяра и държат електродите си при високи температури, за да поддържат електролита в течно разтопено състояние. Учени от Китай и Австралия се обединиха, за да разработят своя собствена версия, която според тях предлага значително подобрена производителност при стайна температура.

„Когато слънцето не грее и бризът не духа, имаме нужда от висококачествени решения за съхранение, които не струват на Земята и са лесно достъпни на местно или регионално ниво“, каза водещият изследовател д-р Шенлонг Джао от Университет на Сидни. „Надяваме се, че като предоставим технология, която намалява разходите, можем по-рано да достигнем хоризонт на чиста енергия.“

Джао и колегите му се заеха да се справят с няколко недостатъка на настоящите натриево-серни батерии, свързани с краткия им жизнен цикъл и ограничен капацитет, което възпрепятства практичността им в търговски приложения. Дизайнът на екипа използва електроди на базата на въглерод и процес на термично разграждане, известен като пиролиза, за да промени реакциите между сярата и натрия.

Резултатът е натриево-сярна батерия с висок капацитет от 1017 mAh g−1 при стайна температура, което екипът отбелязва, че е около четири пъти повече от литиево-йонна батерия. Важно е, че батерията показа добра стабилност и запази около половината от този капацитет след 1000 цикъла, описан в документа на екипа като „безпрецедентен“.

„Нашата натриева батерия има потенциала драстично да намали разходите, като същевременно осигурява четири пъти повече капацитет за съхранение“, каза д-р Джао. „Това е значителен пробив в развитието на възобновяемата енергия, който, въпреки че намалява разходите в дългосрочен план, има няколко финансови бариери за навлизане.“

След като демонстрираха технологията в клетъчните батерии с монета в лабораторни тестове, изследователите сега работят върху версии на клетъчни торбички, докато търсят път към комерсиална употреба.

„Вероятно се разбира от само себе си, но колкото по-бързо можем да декарбонизираме – толкова по-добри шансове имаме да ограничим затоплянето“, каза Джао. „Решенията за съхранение, които се произвеждат с помощта на изобилие от ресурси като натрий – който може да бъде преработен от морска вода – също имат потенциала да гарантират по-голяма енергийна сигурност в по-широк план и да позволят на повече държави да се присъединят към преминаването към декарбонизация.“

Изследването е публикувано в списанието Разширени материали.

източник: Университет на Сидни



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели