Добові і навіть сезонні коливання у виробленні електричної енергії відновлюваними джерелами змушують вчених шукати оптимальні накопичувачі з мінімальним саморозрядом. У таких накопичувачах немає особливої потреби для споживчих цілей, але для резервного живлення та згладжування споживання в енергомережах такі акумулятори важливі та актуальні.
У новому дослідженні вчених із Тихоокеанської північно-західної національної лабораторії (PNNL) були розглянуті батареї на розплавах солей, які можуть заморожувати свій заряд на місяці, поки він не знадобиться. Досвідчена батарея розміром з хокейну шайбу за три місяці зберегла 92% заряду. Після шести місяців очікування, впевнені вчені, батарея збереже щонайменше 80% від початкового заряду.
Батареї на розплавах солей вигадані у роки Другої світової війни. Електроліт у таких батареях твердне при кімнатній температурі і робиться неактивним, що запобігає витоку заряду. Для активації батареї її розігрівають, знову роблячи електроліт рідким, що запускає в звичайних акумуляторів хімічні реакції іонного обміну.
«Ми хочемо заряджати цю батарею, коли є багато енергії з відновлюваних джерел, — пояснює провідний дослідник Гуошен Лі (Guosheng Li), — а потім ми збираємося тримати батарею за температури навколишнього середовища, що дозволить заморозити [її]… і відключити саморозряд для тривалого зберігання. Коли прийде час використовувати батарею, є кілька способів її нагріти. Наприклад, ми можемо використовувати відпрацьоване тепло або… активувати частину батареї на самому початку, а потім використовувати цю електрику для саморозігріву».
Як електроліт використаний тетрахлороалюмінат натрію (NaAlCl 4). Ця речовина, як і електроди з нікелю та алюмінію, вибрана за свою дешевизну та значне поширення на Землі, що дозволить знизити вартість. Великою проблемою залишається висока температура плавлення солей. Для цієї солі – це 187 °C.
В ідеальному випадку температура плавлення повинна бути не настільки вищою за кімнатну, щоб на активацію батареї витрачалося менше енергії. Наприклад, 70-80 °C. Своєю подальшою місією вчені бачать заміну електродів з нікелю на електроди менш дорогих металів, а також пошук сольових складів з меншою температурою плавлення.
Джерело: spectrum.ieee.org
