"Магія" силікатних батарей може зробити зберігання енергії дешевим, безпечним та ефективним
"Магія" силікатних батарей може зробити зберігання енергії дешевим, безпечним та ефективним

"Магія" силікатних батарей може зробити зберігання енергії дешевим, безпечним та ефективним

Дослідники звернулися до дешевшої та безпечнішої альтернативи літій-іонним батареям. Це може відкрити недорогий і стійкий спосіб живлення мережі відновлюваною енергією.

Дослідники з Вустерського політехнічного інституту (WPI) в Массачусетсі, США, звернулися до силікатів, щоб підвищити продуктивність залізних батарей. Про це пише Interesting Engineering.

У той час як країни прагнуть скоротити викиди вуглецю до чистого нуля до 2050 року, а деякі навіть раніше, спостерігається сплеск установок відновлюваної енергії, особливо проєктів вітрової та сонячної енергії. Обидва ці види енергії є переривчастими — недоступними в певний час доби.

Проєкти покладаються на великі рішення зі зберігання енергії для задоволення потреб в енергії, коли рішення з відновлюваної енергії не виробляють електрику. Більшість із них використовують літій-іонні батареї, оскільки вони є найбільш енергоємним рішенням, яке людство створило досі. Проблема в тому, що для літієвих батарей також потрібні такі елементи, як нікель і кобальт, які мають обмежену доступність.

Масштабування цих технологій зберігання енергії потребуватиме великого видобутку цих ресурсів, включно з літієм, що є дорогим і нестійким процесом.

Дослідники шукали більш стійкий підхід до зберігання енергії, яку можна було б постачати в мережу. Interesting Engineering раніше повідомляв про кілька способів досягнення цього без літію. Деякі з цих підходів, такі як батареї на основі заліза, все ще перебувають на стадії розробки.

Залізо, дуже поширений матеріал, є стійким елементом для роботи і недорогим. Ідея використання заліза в батареях витала з часів Томаса Едісона, коли знаменитий винахідник використовував його разом із нікелем у лужних батареях.

Залізо досить легко піддається окислювально-відновним реакціям, які також є оборотними, що робить його ідеальним для процесів заряджання та розряджання. Однак перешкодою для його широкомасштабного застосування є його низька енергоефективність і ємність зберігання.

Під час заряджання залізних акумуляторів утворюється водневий газ. Під час розряджання акумулятор виробляє оксид заліза, який інертний.

Силікати — недорогі сполуки, що утворюються в результаті реакції кремнію і кисню. Вони широко використовуються для виробництва скла, цементу та ізоляції. При додаванні як компонента електроліту в залізні батареї силікати зупиняють вироблення водню. Матеріал досягає цього, вступаючи в сильну реакцію з електродами батареї і пригнічуючи процеси, які генерують водень. Тен впевнений, що цей підхід може значно підвищити енергоефективність залізо-нікелевих і залізо-повітряних батарей.

Джерело матеріала
loader
loader