Исследователи из Массачусетского технологического института разработали новую батарею на основе расплавленной соли, используя только распространенные и дешевые материалы. В результате получилась пожаробезопасная батарея, которая в шесть раз дешевле литий-ионной и заряжается за одну минуту.
Одной из наиболее важных технологий будущего является хранение энергии. Литиевые батареи имеют множество недостатков, включая образование дендритов и риск возгорания, не говоря уже о дефиците лития, прогнозируемом на 2025 год. Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) в США нашли идеальное решение с помощью батареи из расплавленной соли. Их открытие было опубликовано в журнале
Исследователи применили новый подход. Их отправной точкой был простой выбор наиболее распространенных материалов. Поэтому они выбрали алюминий для создания одного из электродов. Для другого они выбрали самый дешевый элемент, а именно серу. Наконец, для электролита между двумя электродами они решили избегать всех летучих и легковоспламеняющихся жидкостей и использовать расплавленные соли.
Рабочая температура, близкая к температуре кипения воды
Однако для сохранения жидкого состояния электролита такого типа обычно требуется температура в несколько сотен градусов. Поэтому исследователи выбрали расплавленные соли, которые работают при минимально возможной температуре. В итоге они остановили свой выбор на электролите на основе хлоралюмината натрия (NaCL-KCl-AlCl3).
К счастью, это соединение также очень эффективно предотвращает образование дендритов. Как и все батареи на основе расплавленной соли, эта батарея лучше всего работает при более высоких температурах. При температуре 110 °C зарядка происходит в 25 раз быстрее, чем при 25 °C. Это не является проблемой, поскольку батарея выделяет достаточно тепла во время циклов зарядки и перезарядки. Кроме того, такая температура не представляет опасности возгорания или взрыва, поскольку расплавленные соли не воспламеняются.
Дешевая батарея
Благодаря использованию дешевых и распространенных элементов, стоимость батареи должна составлять всего одну шестую часть от цены литий-ионной батареи. Алюминий — тот же, что используется в рулонах алюминиевой фольги для приготовления пищи, а сера — отходы нефтепереработки. "Ингредиенты дешевы, а продукт безопасен — он не может гореть", — говорит профессор Дональд Садоуэй.
Ученые смогли зарядить свой прототип всего за одну минуту. Другие технологии будут лучше работать в масштабах энергосистемы. Эта батарея идеально подходит для хранения нескольких десятков киловатт-часов, таких как мощность солнечных батарей в домах или на небольших предприятиях. Она также идеально подходит для зарядных станций для электромобилей, позволяя быстро заряжать несколько автомобилей одновременно, не требуя работы электросети.
Технология уже запатентована и будет разрабатываться новой компанией под названием Ambri. Однако, прежде чем приступить к коммерциализации, они должны сначала убедиться, что технология работает в масштабах полной батареи и выполняет сотни циклов зарядки.