673886040@qq.com
На 300% больше емкости: новая технология аккумуляторов может значительно снизить затраты на хранение
Разработан новый аккумулятор, емкость которого в четыре раза больше, чем у литиевых аккумуляторов, и при этом он имеет более доступную стоимость. Международная группа исследователей под руководством доктора Шенлонга Чжао из Сиднейского университета разработала новую батарею, которая может значительно снизить затраты на переход к безуглеродной экономике.
Батарея имеет в четыре раза большую энергоемкость по сравнению с литий-ионными батареями и намного дешевле в производстве. Команда использовала натрий-серу, тип расплавленной соли, которую можно извлечь из морской воды, для создания батареи, что сделало ее более рентабельной альтернативой литий-ионным батареям.
Хотя натрий-серные (Na-S) батареи существуют уже более полувека, они представляют собой менее качественную альтернативу, а их широкое применение ограничивается низкой энергоемкостью и коротким жизненным циклом.
Используя простой процесс пиролиза и электроды на основе углерода для улучшения реакционной способности серы и обратимости реакций между серой и натрием, батарея исследователей избавилась от своей прежней вялой репутации, продемонстрировав сверхвысокую емкость и сверхдлительный срок службы при комнатной температуре. температура.
Исследователи говорят, что батарея Na-S также является более энергоемкой и менее токсичной альтернативой литий-ионным батареям, которые, хотя и широко используются в электронных устройствах и для хранения энергии, дороги в производстве и переработке.
Батарея Na-S доктора Чжао была специально разработана для обеспечения высокопроизводительного решения для крупных систем хранения возобновляемой энергии, таких как электрические сети, при значительном снижении эксплуатационных расходов.
По данным Совета по чистой энергии, в 2021 году 32,5 процента электроэнергии в Австралии приходилось на чистые источники энергии, и отрасль развивается ускоренными темпами. Бытовые накопители энергии также растут. Согласно недавнему отчету, в 2021 году было установлено рекордное количество аккумуляторов — 33 000 штук.
«Наша натриевая батарея может значительно снизить затраты, обеспечивая при этом в четыре раза большую емкость. Это значительный прорыв в развитии возобновляемых источников энергии, который, хотя и снижает затраты в долгосрочной перспективе, имеет несколько финансовых барьеров для входа», — сказал ведущий исследователь д-р Чжао.
«Когда солнце не светит и ветерок не дует, нам нужны высококачественные решения для хранения данных, которые не требуют больших затрат и легко доступны на местном или региональном уровне.
«Мы надеемся, что, предоставив технологию, снижающую затраты, мы сможем быстрее достичь горизонта экологически чистой энергии. Вероятно, это само собой разумеется, но чем быстрее мы сможем обезуглероживаться, тем больше у нас шансов остановить потепление.
«Решения для хранения, которые производятся с использованием обильных ресурсов, таких как натрий, который можно переработать из морской воды, также могут гарантировать большую энергетическую безопасность в более широком смысле и позволить большему количеству стран присоединиться к переходу к декарбонизации».
Батареи лабораторного масштаба (ионные батареи) были успешно изготовлены и испытаны на химико-технологическом предприятии Сиднейского университета. В настоящее время исследователи планируют усовершенствовать и коммерциализировать недавно изготовленные мешкообразные клетки Ah-уровня.
Ссылка: «Атомно-дисперсный двухкомпонентный катод с рекордно высокой массовой загрузкой серы для высокопроизводительных натрий-серных аккумуляторов при комнатной температуре», Бин-Вэй Чжан, Лююэ Цао, Ченг Тан, Чунхуи Тан, Нинъян Ченг, Вэй-Хонг Лай , Юн-Сяо Ван, Чжэнь-Сян Ченг, Цзюньцай Дун, Юань Конг, Ши-Сюэ Доу и Шэньлун Чжао, 29 октября 2022 г., Advanced Materials.
