Учеными Массачусетского Технологического Института (Massachusetts Institute of Technology) под руководством профессора Дональда Седовея (Donald Sadoway) создан прототип стационарного экологичного аккумулятора. По словам профессора такие аккумуляторы дешевле, мощнее, безопаснее и гораздо долговечнее обычных. Прототип представляет собой контейнер (выходной контакт) с крышкой (второй контакт), окруженный изоляционным материалом, внутри которого находятся жидкие электроды и электролит. Электродами служат расплавленные сурьма и магний, а в качестве электролита используется сульфид натрия с растворенным в нем антимонидом магния (компоненты не смешиваются благодаря разной плотности материалов).
Схема работы аккумулятора (синим цветом изображен магний, зеленым – электролит, желтым – сурьма). На рисунке слева батарея готова к приему заряда; в центре - зарядка батареи; справа – батарея заряжена.
При зарядке аккумулятора положительно заряженные ионы магния поглощают электроны и формируют нейтральные атомы, оседая на верхнем электроде. Отрицательные ионы сурьмы отдают электроны, формируя нейтральные атомы, и оседают на электроде из сурьмы. Таким образом, по мере заряда слой электролита уменьшается, а слои электродов растут. При разрядке ситуация обратная: материал электродов в виде ионов растворяется в электролите (образуя антимонид магния), заставляя слой расти, а слои электродов уменьшаться.
В обычном аккумуляторе используется хотя бы один твердый активный материал. Например, в такой свинцово-кислотной батарее используются твердые пластины (электроды) погружены в жидкий электролит. Твердые материалы ограничивают проводимость батареи, а также сокращают срок ее службы.
По словам профессора Седовея, аккумулирующая станция такого типа площадью 60000 квадратных метров обладает мощностью 13000 мегаватт и может обеспечить электроэнергией Нью-Йорк, подзаряжаясь от солнечных панелей и от ветряков.
При создании прототипа ученым не удалось растворить антимонид магния в электролите в высокой концентрации, поэтому емкость первого аккумулятора оказалась ниже запланированной (но Седовей говорит, что для получения необходимых показателей можно будет использовать другие материалы).
Создатели планируют выпустить коммерческий вариант такого аккумулятора в течение пяти лет.
Источник: technologyreview.comПохожие статьи:
Top10 технологий, которые изменят мир
Радио из одной нанотрубки. Уже в эфире!
История робототехники №7/18. 1960-е
Учёные призывают приостановить исследования в области нанотехнологий
Графеновые транзисторы - революция в электронике
Комментарии (0)