TechNews.bg
R&DВодещи новиниНоваторскиНовини

Натриево-йонна батерия съхранява енергия при ултраниски температури

Новият тип акумулиращ механизъм се справя с температури до -100°C

Учени проектираха батерия, която работи без усилие при екстремни студове, включително в открития космос (снимка: Университет Пърдю)

Американски изследователи са разработили нов вид клетка за натриево-йонна батерия, която работи надеждно при температури до -100°C. Батерията е тествана със симулирани и реални възобновяеми енергийни източници, включително вятърна и слънчева енергия, и поддържа стабилна производителност както в лабораторни, така и в полеви условия.

Изследователска група, ръководена от учени от Университета Пърдю, е изработила клетката за натриево-йонна батерия, използвайки компоненти, съвместими с изключително ниски температури. Батерията е тествана при тежки условия, докато е била свързана с възобновяеми енергийни източници.

Технологията се счита за по-устойчива алтернатива на конвенционалните литиево-йонни батерии, тъй като натриевите съединения са по-изобилни.

„Нашето изследване представя първата практическа оценка и полева демонстрация на пликова клетка за натриево-йонна батерия, работеща при ултраниски температури, доказвайки нейната стабилност за съхранение на вятърна и слънчева енергия до -100°C“, каза водещият автор Вилас Г. Пол.

По неговите думи, тази нова разработка проправя пътя за внедряване на устойчиви системи за съхранение на енергия с батерии дори „в сурови климатични условия и при космически приложения“.

Анодът на новия тип клетка се състои от твърд въглерод (HC) с 90% активен материал, докато катодът е направен от натриево-ванадиев фосфат с 85% активен материал. Няколко слоя от тях са подредени един върху друг с полипропиленов сепаратор и закрепени с лепяща лента.

Алуминиеви пластини са заварени към електродите и целият този стек накрая е затворен в алуминиев плик с полимерно покритие. След запечатване на три страни учените добавят и необходимия електролит.

За лабораторните тестове екипът изгражда изключително нискотемпературна система, охлаждана с течен азот.

При първоначалните оценки новият тип клетки са циклично задействани между 2,5 и 3,8 V при стайна температура (25°C), -25°C и -50°C. Постигнатата специфична енергия излиза приблизително 96 Wh/kg при стайна температура, 74 Wh/kg при -25°C и 46 Wh/kg при -50°C.

В друга лабораторна установка екипът свързва батерията към малък вятърен генератор, за да симулира производство на възобновяема енергия, с настолен вентилатор, осигуряващ въздушен поток. При тези условия клетката доставя съответно 85 Wh/kg, 47 Wh/kg и 39 Wh/kg при стайна температура, -25°C и -50°C.

Изследователите също така тестват инсталацията в съчетание с ветрогенератор на открито в Уест Лафайет, Индиана, където температурите са около -10°C. „Това подкрепя нашите лабораторни измервания на производителността на зареждане и разреждане на батерията при много ниска температура“, съобщи групата.

В последния експеримент те се връщат в лабораторията, за да работят с новия тип клетка при -100°C, като я свързват с поликристална силициева слънчева клетка при условия, подобни на тези, срещани в космически среди. В тази инсталация натриево-йонната клетка постигна специфични енергийни стойности до 76 Wh/kg.

„Проучването показа, че когато бива използвана за съхранение на слънчева енергия, клетката. запазва забележителна стабилност и доставя специфична енергия от приблизително 70 Wh/kg при тази изключително предизвикателна температура – съществена възможност за приложения като мисии в дълбокия космос или много суров, студен климат“, заключава Пол.

още от категорията

Изхвърлените батерии от тротинетки се оказват съкровище за енергетиката

TechNews.bg

Започна масовото производство на полутвърдотелни батерии

TechNews.bg

Нова батерия почти не губи енергия при минусови температури

TechNews.bg

Нова батерия на Tesla се зарежда за 10 минути

TechNews.bg

Пробивът е близо: Golden Bell батерии увеличават пробега на е-колите до 1500 км

TechNews.bg

Спящият гигант се събужда: индустриалното съхранение на енергия

TechNews.bg

Коментари