Ученые создали более эффективную батарею, добавив больше соли

Ученые создали более эффективную батарею, добавив больше соли

Исследователи из университета штата Мэриленд и научно-исследовательской лаборатории армии США применяли высокую концентрацию соли в воде, дабы создать более надёжную и «зеленую» батарею, которая имела возможность бы применяеться в различных сферах, таких как к примеру, широкомасштабные энергосети, кардиостимуляторы и космические корабли.

Многие сегодняшние батареи спроектированы так, что при первом заряде их энергетически несущие электролиты разрушаются рядом с отрицательным полюсом и образуют слой, именуемый «интерфаза жёсткого электролита» (solid-electrolyte interphase (SEI)), что есть электрическим изолятором, но так же, как и прежде пропускает ионы.

Слой разрешает батарее действующий при более высоких напряжениях и медленнее разряжаться. Крайне важно, дабы коммерческие литий-ионные аккумуляторная батареи содержали данный слой, даже в том случае, если для этого нужно применять горючий электролит в батарее, что может (в редких случаях) скоро перегреться. Надёжная альтернатива электролита на водной базе не употреблялась для коммерческих приложений, потому как до сих пор считалось, что слой SEI не имеет возможности образовываться при таких условиях.

Исследователям Чуньшен Ван (Chunsheng Wang), Кан Ксю (Kang Xu) и их команде в первый раз удалось создать SEI в водной ячейке, что в следствии, может стать методом для более надёжных и экологичных батарей.

Ученые исходили из идеи батареи с соленой водой в качестве электролита, но, применяя шепетильно отобранные соли лития, разглядели совсем другую концепцию и создали электролит на базе воды с солью, где соотношение воды к соли шесть к одному (следовательно, «вода в соли»). Высокая концентрация соли, около уровня насыщения свидетельствует гарантированное образование слоя SEI, в следствии чего большое напряжение для таковой батареи образовывает от 1,23 В до примерно 3 В.

Прототип батареи был протестирован при 2.4 В, с плотностью энергии для целой ячейки приблизительно 100 Вт · ч / кг и последовательной работой до 1000 циклов заряда / разряда.
Это заметный итог, потому как ранее водяные аккумуляторная батареи имели возможность добиться высокой цикличной стабильности в ущерб плотности и напряжению энергии.

Ученым нужно больше времени для изучений, но применение негорючего электролита может привести к сокращению производственных затрат и увеличению возможностей для переработки батарей. Потенциальные области применения включают недорогое и надёжное хранение энергии либо предоставления надёжного источника энергии в замкнутых пространствах, таких как самолеты, космические суда либо на подводных лодках.

по данным: umdrightnow.umd.edu

Ученые разработали ‘аккумулятор будущего’


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: