Loading

Ученые создали более эффективную батарею, добавив больше соли

Создано 08.12.2015 14:11
Автор: Natali

Ученые создали более эффективную батарею, добавив больше соли. Facepla.net последние новости экологии

Ученые из Университета штата Мэриленд и научно-исследовательской лаборатории армии США использовали высокую концентрацию соли в воде, чтобы создать более безопасную и «зеленую» батарею, которая могла бы найти применение в разных сферах, таких как например, крупномасштабные энергосети, космические корабли и кардиостимуляторы.

Многие сегодняшние батареи спроектированы таким образом, что при первом заряде их энергетически несущие электролиты разрушаются рядом с отрицательным полюсом и образуют слой, называемый «интерфаза твердого электролита» ("solid-electrolyte interphase" (SEI)), который является электрическим изолятором, но по-прежнему пропускает ионы.

Слой позволяет батарее работать при более высоких напряжениях и медленнее разряжаться. Очень важно, чтобы коммерческие литий-ионные аккумуляторы содержали этот слой, даже если для этого необходимо использовать горючий электролит в батарее, который может (в редких случаях) быстро перегреться. Безопасная альтернатива электролита на водной основе не использовалась для коммерческих приложений, потому как до сих пор считалось, что слой SEI не может образовываться при таких условиях.

Исследователям Чуньшен Ван (Chunsheng Wang), Кан Ксю (Kang Xu) и их команде впервые удалось создать SEI в водной ячейке, что в результате, может стать способом для создания более безопасных и экологичных батарей.

Ученые создали более эффективную батарею, добавив больше соли

Ученые исходили из идеи батареи с соленой водой в качестве электролита, но, используя тщательно отобранные соли лития, рассмотрели совершенно другую концепцию и создали электролит на основе воды с солью, где соотношение воды к соли шесть к одному (следовательно, «вода в соли»). Высокая концентрация соли, около уровня насыщения означает гарантированное образование слоя SEI, в результате чего максимальное напряжение для такой батареи составляет от 1,23 В до приблизительно 3 В.

Прототип батареи был протестирован при 2.4 В, с плотностью энергии для целой ячейки примерно 100 Вт · ч / кг и последовательной работой до 1000 циклов заряда / разряда.
Это заметный результат, потому как ранее водяные аккумуляторы могли добиться высокой цикличной стабильности в ущерб напряжению и плотности энергии.

Ученым необходимо больше времени для исследований, но использование негорючего электролита может привести к сокращению производственных затрат и повышению возможностей для переработки батарей. Потенциальные области применения включают дешевое и безопасное хранение энергии или предоставления безопасного источника энергии в замкнутых пространствах, таких как самолеты, космические корабли или на подводных лодках.

Facepla.net по материалам: umdrightnow.umd.edu

Author: Natali

Комментарии: