Созданы батареи на морской воде, способные заменить литий - «Технологии»

Большинство технических новинок в области разработки батарей имеют одну общую черту – они становятся дешевле и безопаснее традиционных литий-ионных аккумуляторов.

Нельзя отрицать тот факт, что сегодня на рынке превалирует именно этот класс батарей. Однако, их актуальные преимущества – компактность и возможность запасать значительное количество энергии на единицу объема – с лихвой нивелируются недостатками:

• Литий – это редкоземельный элемент, что неизбежно вызывает рост цен на устройства;


• Li-ion батареи могут легко воспламеняться;


• Аккумуляторы на их основе имеют короткий срок эксплуатации.

Инженерами Национального института Ульсан (UNIST, Ю. Корея) разработана батарея, функционирующая на основе раствора оксида натрия в воде (основные компоненты морской воды). По оптимистичным прогнозам ученых, в скором времени она сможет составить конкуренцию традиционным батареям в плане производительности.

Натрий, в отличие от лития занимает шестое место по распространенности на Земле, что естественно делает новую разработку значительно дешевле, а использование его в растворе сводит к нулю риск воспламенения.

Возобновляемые источники энергии становятся все более популярны, но наибольший эффект, зачастую, можно получить используя их в связке с аккумуляторами. Предполагается, что в будущем, морская вода сможет сыграть ключевую роль в сохранении энергии и сделать это в более крупных масштабах.

Принцип работы нового аккумулятора ученые описали в журнале American Chemical Society.

В новых батареях соленая вода не просто выступает в роли электролита, это своего рода «католит» – объединение электролита и катода. Постоянный приток новой морской воды является «бесперебойным» источником ионов натрия, необходимых для переноса заряда. Во время зарядки происходит извлечение ионов натрия из морской воды и сохранение их в пределах катодного пространства. В процессе разрядки батареи натрий высвобождается из материала анода и вступает в реакцию с водой и кислородом (возникает во время электролиза) с образованием гидроксида натрия. Благодаря этим процессам возможно создание циклов в работе и запасание энергии.

После тестирования технологии ученые планируют собирать аккумуляторные блоки на основе компактных батарей. Причем создать коммерческую версию аккумулятора, способного обеспечить энергией семью из четырех человек, они намерены уже к концу 2017 года.

Источник: treehugger.com