`

СПЕЦІАЛЬНІ
ПАРТНЕРИ
ПРОЕКТУ

Чи використовує ваша компанія ChatGPT в роботі?

BEST CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Цезиевый сплав улучшит характеристики натриевых батарей

0 
 

Цезиевый сплав улучшит характеристики натриевых батарей

Новый электрод, разработанный в Национальной лаборатории PNNL (Pacific Northwest National Laboratory), значительно увеличивает эффективность, безопасность и срок эксплуатации натриевых батарей (Na-beta batteries, NBB).

Технология NBB, использующая керамическую электролитную мембрану для транспортировки ионов натрия между катодом (из металл-галогенного соединения) и анодом (из натрия), считается весьма перспективной для аккумуляции энергии ветрогенераторных и солнечных электростанций.

Энергоемкость современных NBB можно менять в широких пределах: от нескольких киловатт- до многих мегаватт-часов. Но такие батареи способны функционировать только при температурах не менее 350 °C, что накладно по цене, снижает безопасность и долговечность их работы.

Натрий имеет очень низкую температуру плавления, порядка 98 ºC, таким образом в работающей батарее натриевый анод находится в жидком состоянии. Эффективность переноса ионов в значительной мере зависит от площади контакта между натрием и твердым керамическим электролитом, разделяющим два электрода. Проблема заключается в том, что вблизи точки плавления натрий собирается в практически сферические капли, имеющие минимальную область контакта с электролитом. Для полного «смачивания» керамической поверхности необходим нагрев до 350 ºC, требующий в свою очередь повышенного расхода энергии и дорогих теплостойких конструкционных материалов, таких как сталь.

Цезиевый сплав улучшит характеристики натриевых батарей

Созданный в PNNL анод содержит добавку цезия. Смешивание натрия с еще одним легкоплавким металлом дает сплав, «смачивающий» электрод при гораздо более низких температурах.

Экспериментальный прототип такой батареи продемонстрировал такую же удельную энергоемкость (420 Ач/кг), что и обычные NBB, но при гораздо более низкой температуре (150 °C). Кроме того, если NBB сохраняла лишь 70% емкости после 60 циклов перезарядки, то новая батарея даже после 100 циклов сберегла 97% своего ресурса.

Снижение температуры позволяет вместо стали изготовлять корпус батареи из полимеров и других более дешевых материалов. Это помогло бы частично скомпенсировать увеличение себестоимости из-за применения более дорогого цезия вместо натрия и оптимизировать производственный процесс.

Если испытания возможностей масштабирования новой технологии пройдут успешно, это достижение, представленное в издании Nature Communications, будет способствовать расширению использования NBB далеко за пределы 300 МВт — сегодняшней оценки совокупной емкости таких батарей для США, Японии и Европы.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365

0 
 

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 

Ukraine

 

  •  Home  •  Ринок  •  IТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Мережі  •  Безпека  •  Наука  •  IoT