Ученые по всему миру неустанно трудятся над созданием концептуально новых аккумуляторных батарей. И вот несколько групп из разных стран поставили перед собой задачу превратить в аккумуляторы бетонные сооружения такие как стены зданий и различные элементы конструкций.
Успеха в данном направлении добилась научная группа из Швеции, которой удалось создать и даже испытать в лабораторных условиях первую в мире аккумуляторную батарею, созданную на основе цемента. Вот про эту разработку и пойдет речь в данном материале.
Зачем нужны такие батареи
Потребность в аккумуляторах растет с каждым годом, ведь нас все больше окружают умные приборы с независимыми источниками питания. Запасы лития не бесконечны и поэтому ученые находятся в поисках альтернативы.
В этом свете довольно перспективным видится использование стен и других конструкций зданий в роли накопителей источников энергии. Ведь благодаря такому подходу станет возможным накопление и хранение накопленной энергии в стенах зданий с последующим питанием многочисленных датчиков мониторинга и других гаджетов, которых с каждым годом становится все больше буквально в каждом доме.
Почему именно цемент
Возможность использования цемента в составе аккумуляторных батарей рассматривают многие ученые.
Так, например, научная группа из Японии экспериментирует с цементом и хочет его использовать в материалах катодов и анодов аккумуляторов. Но сотрудники Технологического университета Чалмерса (Швеция) шагнули в этом направлении существенно дальше и выдвинули идею применить цемент (бетон) в роли накопителя электроэнергии.
Конструкция цементной батареи
Так для заливки электродов смесью на основе цемента был предложен токопроводящий состав, реализованный на основе углеродных волокон в соотношении 0,5% от общего объема.
Так вот в такой батарее сначала был залит слой катода, выполненный на базе углеродной сетки с никелевым напылением, далее был залит слой для пропитки электролитом, а затем анодный слой также на углеродной сетке, но уже с напылением железа.
Созданная таким образом бетонная батарея показала достаточно скромную емкость в 1 Вт*ч/м2 или 0,8 Вт*ч/л. Это на минуточку на три порядка меньше, чем у классических литий-ионных АКБ. Но просто огромные объемы строительных сооружений должны в достаточной степени компенсировать данный недостаток.
На текущий момент аккумуляторный блок на основе цемента прошел испытания только шестью циклами разряд/заряд и нет данных, какова будет остаточная емкость после нескольких сотен циклов. Так что ученые не могут сказать об эффективности прототипа пока ничего.
Также инженеры прекрасно понимают, что такие аккумуляторы должны будут работать десятилетиями. Если они будут просто монтироваться в стены или же нужно будет предусмотреть новые конструктивные решения, то необходимо, чтобы была возможность заменять подобные аккумуляторы.
Во всяком случае работа над таким типом аккумуляторов находится в самом начале своего пути и неизвестно, сколько еще пройдет времени прежде чем мы увидим аккумуляторные батареи на основе цемента в свободном обращении (не факт, что увидим их вообще).
Если же вам понравился материал, то оцените его и не забудьте подписаться на канал.
Спасибо за ваше внимание!