Проточна батарея Influit на 23% ефективніша і в 2 рази дешевша за літій-іонні батареї
Стартап Influit Energy, створений випускниками Технологічного інституту Іллінойсу, США, повідомив про готовність практично впровадити і комерціалізувати винайдену ними незаймисту проточну батарею, що швидко перезаряджається. За щільністю енергії вона на 23% перевершує найкращі твердотільні батареї, зокрема, літій-іонні акумулятори, а коштує вдвічі дешевше. Розробники пропонують використовувати батарею як альтернативу сучасним акумуляторам в електромобілях та літаках.
Звичайна технологія проточних батарей полягає в іонному обміні, що виникає за рахунок руху рідини з розчиненими в них хімічними елементами через мембрану. Енергетична щільність таких систем не є дуже високою, оскільки розчинити у воді можна лише обмежену кількість речовини, перш ніж вона почне випадати в осад на дні. Через це звичайні проточні батареї мають суттєві габарити та вагу.
Американський стартап, схоже, вирішив цю проблему, використавши крихітні частинки оксиду металу у вигляді завислої речовини, а не розчину. Хаотичний броунівський рух цих наночастинок дозволяє їм не осідати на дні та утримуватись в рідині, яка відіграє роль електроліту. Крім того, поверхня наночасток оброблена таким чином, щоб запобігати їх злипанню (абсорбції), та ще й дозволяє знижувати в'язкість розчину. У результаті заряджена рідина починає нагадувати по консистенції моторне масло.
Поповнити таку батарею можна буде різними способами: можна вмить замінити бак, а можна зарядити її так само, як це роблять власники електромобілів — повільно через розетку або швидше, через потужні зарядні станції.
«Унікальний рідинний формат акумуляторів NEF (nanoelectrofuel – «наноелектропаливо») з високою щільністю енергії дозволяє використовувати ті самі рідини в різних пристроях, а це означає, що рідина, заряджена на зарядній станції від відновлюваних джерел енергії або мережі, може використовуватися для швидкої заправки транспортних засобів або для стаціонарних сховищ енергії чи з іншою метою», – пояснюють розробники. Злиту рідину можна повернути на станцію перезарядки/заправки для підзарядки або зарядити «паливо» прямо всередині пристрою, підключивши до джерела живлення.
До того ж «наноелектропаливо» не займається, не спалахує і не вибухає, а якщо пролити його на відкрите полум'я, то воно навіть загасить вогонь. У разі серйозної аварії, внаслідок якої змішаються рідини катодні та анодні, станеться лише незначне нагрівання. Батарея зберігає працездатність за температури від -40 до +80 °C. А відсутність літію, важких металів та рідкісних мінералів суттєво зменшує вартість батареї.
Енергетична щільність (по об'єму) поки що оцінюється в межах від 350 до 550 Вт*год/л, тобто на 23% більше, ніж у нинішніх літій-іонних акумуляторів. А коштує така проточна батарея приблизно вдвічі менше. Друге покоління батареї обіцяє бути в 4-5 разів більш щільною, ніж літій-іонні акумулятори, і вже втричі дешевше. При цьому щільність енергії на одиницю маси всієї системи сягне 550–750 Вт*год/кг.
Розробка Influit Energy вже привернула увагу компаній, що займаються як виробництвом електричного транспорту, так і звичайних наземних, морських і повітряних транспортних засобів, в яких є акумулятори.
Уряд Сполучених Штатів відіграв вирішальну роль у підтримці Influit Energy, уклавши з компанією контракти на суму понад 10 мільйонів доларів для фінансування розробки та виготовлення прототипів проточних батарей типу NEF, які будуть використовуватися в електромобілях і літаках замість літій-іонних акумуляторів, що застосовуються зараз.
Принаймні, поточний список клієнтів компанії наразі щонайменше включає НАСА, Агентство перспективних оборонних досліджень Міністерства оборони США (DARPA) та дві програми надання грантів від ВВС США.
Оскільки рідину в батареях NEF можна перезаряджати в будь-якому місці, використовуючи будь-які системи заряджання, що вже є на цьому ринку, розробники передбачають величезну перспективу зростання та можливості для використання батарей Influit Energy вже найближчим часом.
Більше важливих статей і новин в Telegram-каналі та корисні відео на Youtube-каналі та у TikTok. Долучайтесь!
Переглянуто: 2 771 / 2022-09-01 08:49:16
Цікавий та перспективний продукт. Щільність енергії у сьогоднішніх літієвих батареях лежить в діапазоні від 130 до 350 Вт*год/кг.