Как у жидких, так и у твердотельных батарей есть свои недостатки и преимущества. Но ученые из Техасского университета в Остине разработали совершенно новый тип жидкометаллических батарей, в которых удалось скомпоновать все самое лучшее от разных типов батарей.
Созданный прототип жидкометаллической батареи является первым в мире, который может полноценно функционировать при комнатной температуре. Давайте узнаем о новинке по подробнее.
Что такое жидкометаллическая батарея, в чем ее плюсы и минусы
Как вы, наверное, уже поняли в жидкометаллических батареях электроды реализованы из жидких металлов. Такой подход дает сразу несколько существенных преимуществ, а именно:
- В таких батареях образование вредных для АКБ дендритов, которые со временем разрушают внутреннюю структуру батареи (что ведет к снижению емкости и дальнейшему выходу из строя аккумулятора) просто невозможно.
- Жидкометаллические батареи очень легко поддаются масштабированию. Ведь для увеличения батареи достаточно взять большую емкость и залить туда больше жидкости.
Но, как и во многих других технологиях у аккумуляторов жидкого исполнения есть один существенный недостаток.
Для того, чтобы поддерживать металлы в жидком состоянии большую часть жидкометаллических батарей требовалось постоянно подогревать до температуры не менее 240 градусов по Цельсию.
Такой минус резко сокращал возможность применения жидких батарей. Ведь для их работы требовалось довольно громоздкое оборудование.
Что сделали ученые
Но в новой разработке инженеры решили использовать сплавы, которые могут оставаться в жидком состоянии при более приемлемых температурах. Для этого было принято решение использовать для анода – натрий-калиевый сплав, а для катода – галий-индийский сплав.
Именно эти сплавы могут оставаться в жидком состоянии при температуре в 20 градусов по Цельсию.
Эти два жидкометаллических электрода были разделены органическим электролитом, который так же находится в жидком состоянии.
Как уверяют исследователи, во время экспериментов было установлено, что экспериментальная батарея заряжалась в несколько раз быстрее и обладала существенно большей плотностью.
Каковы перспективы разработки
По словам одного из ведущих авторов исследования, снятие температурного барьера открывает самый широкий спектр применения жидкометаллических батарей в самых разных областях и сферах.
Но прежде чем новый тип батарей найдет коммерческое применение необходимо решить некоторые трудности. В частности, используемый галий довольно дорогой материал и промышленное использование его не совсем экономически оправданно.
Поэтому сейчас инженеры института направили свои усилия на поиски более распространенного и соответственно более дешевого сплава для электродов батареи. Кроме этого ведутся работы над повышением энергетической плотности батареи.
Понравился материал, тогда подписываемся и ставим лайки. Спасибо за уделенное внимание!