Нанокристаллы пирита как дешевая альтернатива литию в батареях
Потому, что во всем мире возрастает производство энергии посредством ветра и солнца, совокупности батарей для хранения произведенной электричества становятся очень серьёзными. К сожалению, доступность многих из материалов, нужных, дабы производства высокоэффективных аккумуляторная батарей скоро значительно уменьшается и, как следствие, они становятся все более дорогими.
Исследователи из Empa и ETH Zurich создали новый тип аккумулятора, что произведен из недорогих и обильно дешёвых материалов, демонстрируя потенциал высокой эффективности.
Прототип аккумулятора применяет нанокристаллы, складывающиеся из сульфида железа, более известного как пирит, в качестве катода, натрий в качестве электролита и магний для анода. Все эти ингредиенты являются довольно недорогими и дешёвыми ресурсами.
Таковой материал как нанокристаллы сульфида железа создается методом несложного измельчения серы с сухим железным железом, тогда как килограмм магния в 15 раз дешевле, чем сопоставимое количество лития. Помимо этого, железо, магний, натрий, и сера находятся на 4, 6, 7, и 15 месте, соответственно, в порядке доступности на Земле.
Дополнительная экономия возможно кроме этого реализована в конструкции батареи — алюминиевой фольги достаточно, дабы накапливать и проводить электричество, в то время, когда литий-ионные батареи должны применять относительно дорогую бронзовую фольгу для исполнения той же задачи.
При применении, в то время, когда аккумулятор разряжен, ионы Na суспендируют в электролите при перемещении к катоду, где они накапливаются. В то время, когда батарея всецело зарядится, пирит производит ионы Na назад в электролит. Проверка работы данной гибридной натрий-магниевой ячейки уже была показана в лаборатории, где на протяжении теста батарея достигла 40 разрядки и циклов зарядки без трансформации собственной производительности.
Не смотря на то, что производительность новой батареи на данный момент ниже, чем у сопоставимого размера литий-ионной, исследователи считают, что недорогой и масштабируемый темперамент нового устройства таков, что он бывает использован для огромных ячеек хранения для электростанций. Одним из таких предложений ученых есть то, что большая батарея возможно использована для временного хранения годового количества произведенной энергии ядерной станции, к примеру. В сущности, в случае если создать достаточно громадную батарею, она возможно может хранить много тераватт-часов энергии.
«Целый потенциал батареи еще не изучен до конца», сообщил д-р Максим Коваленко, что преподает на кафедре химии и прикладной бионауки в ETH, и проводит изучения в Empa. «В случае если мы оптимизируем электролиты, мы обязаны быть в состоянии расширить электрическое напряжение в гибридной натрий-магниевой ячейке еще больше и увеличить длительность ее срока работы».
На данный момент инвесторы поддерживают представление технологии и дальнейшие исследования на рынке.
Facepla.net по данным: empa.на данный момент
