В своих поисках новой конструкции аккумуляторных батарей исследователи по всему миру делают массу интересных открытий. Так уже появилось немало разработок в различных областях. Некоторые из этих изысканий были весьма успешными, хоть и не в той степени, на которую все надеялись. Китайские специалисты из компании CATL представили аккумуляторные батареи, в основе которых лежит не литий, а соль.

Солевые аккумуляторы

Самый главный принцип, на котором базируется работа любого аккумулятора, – это перенос энергии электронами. Они перемещаются от одного электрода к другому, передавая тому электрический заряд. В литий-ионных батареях эту функцию выполняют ионы лития, но такие аккумуляторы обладают несколькими существенными недостатками, затрудняющими их дальнейшее техническое развитие. В батареях вполне можно использовать ионы других веществ, например, всем известной соли, хлорида натрия. Были даже успешные попытки создания батарей на основе соли, но все они оказались слишком неэффективными. Ионы натрия оказались неспособны переносить достаточно большой заряд, к тому же, в процессе работы они могли легко вступать в реакцию с другими элементами, образуя посторонние вещества. Как результат – батареи быстро теряли свою и так не слишком большую эффективность.

Сотрудники компании CATL предложили свой способ использования соли в создании аккумуляторных батарей. По их словам, они нашли способ решить большую часть проблем, чтобы не только выпустить рабочие батареи, но и вместить их в стандартный форм-фактор 18650.

Поваренная соль вместо лития

Для того, чтобы повысить эффективность солевых аккумуляторов, увеличить время и стабильность их эксплуатации, разработчики внедрили целый ряд технических решений. К примеру, они добавили в состав дополнительную соль, которая позволила продлить время их работы. Для решения другой проблемы, недостаточно высокой энергоотдачи, в конструкцию аккумулятора включили тончайшие слои меди. Помимо всего прочего, также удалось увеличить энергоёмкость на единицу объёма. Натриево-ионные батареи получили целый ряд новых конструктивных решений. Одно из них – анод из пористого углеродного материала. В итоге, плотность заряда смогли поднять до 160 Втч/кг. Для солевых аккумуляторов это довольно много, но по сравнению с литий-ионными они сильно проигрывают. Плотность энергии в последних равна 285 Втч/кг.

Вместе с тем, натрий-ионные батареи имеют ряд особенностей, которые и делают их хорошим решением в нишевых областях. Для зарядки натриевой батареи до 80% необходимо всего 15 минут при комнатной температуре. Также батарея сохраняет около 90% своего заряда при температуре окружающей среды -20 градусов Цельсия. В северных регионах, где температура большую часть года держится ниже нуля, это может принести большую пользу. Что же касается пониженной ёмкости батарей, то разработчики нашли способ обойти это ограничение, использовав гибридные аккумуляторные блоки. Включив в их состав как натрий-ионные, так и литий-ионные батареи, они создали схему работы, компенсирующую недостатки обоих типов аккумуляторов. Новые натриевые батареи могут найти применение в самых разных областях, к примеру, в создании больших накопителей энергии. Промышленный комплекс для их производства планируется начать строить в 2023 году.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!