Батерията може да съхранява енергия през пролетта и да охлажда къщата през лятото
(илюстрация: Sara Levine/Pacific Northwest National Laboratory)
Учени предложиха концепция за евтини батерии с нисък саморазряд, които могат да съхраняват енергия с месеци. Разработката е дело на изследователи от Тихоокеанската северозападна национална лаборатория на САЩ.
Ежедневните и дори сезонни колебания в производството на електрическа енергия от възобновяеми източници принуждават учените да търсят оптимални устройства за съхранение с минимално саморазреждане. Няма особена нужда от такива устройства за потребителски цели, но те са подходящи за резервно захранване и балансиране на потреблението в електрическите мрежи.
Ново изследване на учени от Тихоокеанската северозападна национална лаборатория (PNNL) се фокусира върху батериите с разтопена сол, които могат да „замразят” заряда си с месеци, докато не се наложи да го освободят. Експериментална батерия с размерите на хокейна шайба запазва 92% от заряда си за три месеца. След шест месеца съхранение батерията запазва поне 80% от първоначалния си заряд.
Батериите с разтопена сол са изобретени по време на Втората световна война. Електролитът в такива батерии се втвърдява при стайна температура и става неактивен, което предотвратява изтичането на заряд. За да бъде активирана батерията, тя се нагрява и електролитът отново се превръща в течност, което задейства химичните реакции на йонообмен, характерни за батериите.
„Искаме да заредим тази батерия, когато има много възобновяема енергия. След това да я поддържаме при температура на околната среда, което ще позволи да я замразим и да деактивираме саморазреждането за дългосрочно съхранение”, обяснява водещият изследовател Гуошен Ли.
„Когато дойде време да използваме батерията, има няколко различни начина за нейното загряване. Например, можем да използваме отработена топлина или да активираме част от батерията в самото начало и след това да използваме това електричество за самозагряване”, допълва ученият.
Като електролит се използва натриев тетрахлоралуминат (NaAlCl4). Това вещество, подобно на електродите, изработени от никел и алуминий, е избрано поради ниската си цена и значителното си разпространение. Голям проблем е високата точка на топене на солите. Конкретно за тази сол тя е 187 °C.
В идеалния случай температурата на топене не трябва да е толкова по-висока от стайната, за да се изразходва по-малко енергия за активиране на батерията. Например 70-80 °C. Като бъдеща своя мисия учените виждат замяната на никеловите електроди с такива от по-евтини метали, както и намиране на соли с по-ниска точка на топене.