Bendradarbiaujant Notingemo universitetui ir šešiems Kinijos mokslinių tyrimų institutams, pagaminta baterija druskos pagrindu, kuri sujungia oksido kuro elemento ir metalo-oro akumuliatoriaus veikimą tuo pačiu metu, ir yra visiškai perdirbama, ekologiška, prieinama ir saugi.
Naujas akumuliatorius gali žymiai išplėsti elektrinių transporto priemonių asortimentą ir padėti automobilių pramonei tapti ekologiškesnei.
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
Bendradarbiaujant Notingemo universitetui ir šešiems Kinijos mokslinių tyrimų institutams, pagaminta baterija druskos pagrindu, kuri sujungia oksido kuro elemento ir metalo-oro akumuliatoriaus veikimą tuo pačiu metu, ir yra visiškai perdirbama, ekologiška, prieinama ir saugi.
Tyrėjų grupė bandė sukurti geresnę ličio jonų baterijų alternatyvą. Iš pradžių jie išbandė aukštos temperatūros geležies-oro akumuliatorių konstrukciją, kurioje išlydytos druskos buvo naudojamos kaip nuo karščio veikiančio elektrolito rūšis.
Be to, kad išlydytos druskos yra pigios ir nedegios, jos pasiekė įspūdingą gyvavimo ciklą, taip pat puikai kaupė energiją.
Tačiau, kaip pažymėjo tyrėjai, tam tikromis sąlygomis pasireiškia neigiamos savybės: esant dideliam karščiui, ištirpusios druskos gali būti „agresyviai korozinės, lakios, ar nutekėti, o tai kelia iššūkį akumuliatorių konstrukcijos saugumui ir stabilumui“, – paaiškina Notingemo universiteto tyrimų grupės vadovas profesorius George'as Chenas.
Naujame tyrime mokslininkai išsamiai paaiškino, kaip jie patobulino technologiją, išlydytą druską paversdami minkšta-kieta druska, naudodami kietus oksido nanomiltelius.
Jie mano, kad šis beveik kietojo kūno (quasi-solid-state, QSS) elektrolitas yra tinkamas metalo-oro baterijoms, kurios veikia esant 800 °C temperatūrai, kuri yra maždaug tokia pati kaip variklio išmetamųjų dujų temperatūra.
Kadangi elektrolitas slopina ištirpusių druskų garavimą ir skystumą, kuris gali atsirasti esant aukštai temperatūrai, elektrolitas gali padidinti akumuliatoriaus stabilumą ir saugumą.
Kvazi-sukietėjimas buvo pasiektas naudojant nanotechnologijas, kad būtų sukurtas lanksčiai sujungtas kietųjų oksido dalelių tinklas, kuris veikia kaip struktūrinis barjeras, užsifiksuojantis išlydytos druskos elektrolituose, tuo pačiu leidžiantis jiems saugiai praleisti elektrą esant dideliam karščiui.
QSS išlydytos druskos geležies-oro baterijos struktūra
© University of Nottingham
„Išlydytos druskos šiuo metu plačiai naudojamos Ispanijoje ir Kinijoje, siekiant surinkti ir laikyti Saulės šilumą, kuri vėliau virsta elektra – mūsų išlydytos druskos metalo-oro baterija atlieka du darbus viename įrenginyje“, – aiškina profesorius Chenas.
Chenas tikisi, kad komandos rezultatai padės sukurti efektyvesnes priemones, skirtas suprojektuoti įperkamas, didelio našumo išlydytos druskos metalo-oro baterijas, pasižyminčias dideliu stabilumu. Jis ir jo komanda tiki, kad automobilių pramonė gali žengti didelį žingsnį link tvarumo.
