Чи може майбутнє працювати на солі? Цей дослідник думає, що це можливо

Якщо новаторські батареї були коктейль-вечіркою, літій-іонний був би той, хто всмоктує весь кисень в кімнаті, розповідаючи занадто багато жартів і ледве дозволяючи будь-кому отримати слово в мудрий край. Природньо, Tesla грає не малу частину у це, котрий використовує lithium ion батареї у його автомобілях та на проектах люблять Hornsdale Потужність Резерв, зусилля побудувати найбільший lithium ion батарея у світі у Західній Австралії.

Але домінування різноманіття батарей тягнеться набагато далі, до початку 1990-х років, коли Sony вперше комерціалізувала їх і почала розміщувати їх у портативних пристроях. З тих пір, компанії виливали час, гроші, та дослідження у укладення літій-іонні батареї краще, та вони зараз потужність все з smartphone до автомобілів.

Але ці літій-іонні батареї також не є досконалими, пояснює Ширлі Менг, професор наноінженерії в Каліфорнійському університеті Сан-Дієго. Вони дорогі, для одного, і вони вимагають використання кобальту, який іноді може бути мінералом конфлікту. Разом зі своїми колегами Менг нещодавно почав вивчати питання про те, чи може наша захоплення літієвим іоном затьмарювати інші більш перспективні напрямки досліджень акумуляторів, наприклад, батареї з натрію.

"На початку 1960-х багато дослідників працювали над іонними батареями натрію", - розповідає Мен Обернено. «Причина того, що він не знімається, полягає в тому, що літієвий іон має дуже високу напругу, і це дуже добре для транзисторів, тому смартфони. Таким чином, напруга натрію… по суті нижче, ніж напруга літію. Таким чином, існує 10-річний період без дослідження натрієвих батарей."

Чому батареї з солі?

Головна причина, чому перспектива натрієвих іонних акумуляторів настільки захоплююча? Сіль є гіпер-рясним, а це означає, що батареї іонів натрію, в теорії, будуть досить дешевими. Одна квадратна миля океану містить приблизно 120 мільйонів тонн хлориду натрію. Менг каже, що це означає, що його теоретична мінімальна ціна за кіловат-годину фактично нижче, ніж літій.

"Вартість витрат на натрій, за прогнозами, буде десь від 60 доларів за кіловат-годину до 80", - говорить Менг. "Так приблизно вдвічі більше, ніж літій".

Завдяки новому дослідницькому гранту від Національного наукового фонду, Менг зможе дослідити, чи є ці прогнози дійсно здійсненними, і що потрібно для того, щоб зробити іонні батареї натрію життєздатним джерелом енергії. Коротше кажучи, дві речі дійсно повинні відбутися. По-перше, ми повинні краще зрозуміти хімію іонних батарей натрію. По-друге, пристрої в цілому потребують більшої ефективності.

"Ми говорили про електроніку малої потужності протягом тривалого часу", - пояснює вона. "Немає причин, чому в ці дні транзистори повинні бути настільки високими."

Низька потужність електроніки, в поєднанні з кращим розумінням того, як акумулятори натрієвих іонів дійсно працюють, може бути достатньою, щоб допомогти іону натрію подолати економічні наслідки, які вони зараз стикають, і допомогти їм закріпитися в приватному секторі. Кілька компаній вже пробували, а саме «Білл Гейтс», що підтримує Aquion, який зібрав 190 мільйонів доларів венчурного капіталу та боргів лише для того, щоб збанкрутувати у 2017 році. GreenTechMedia звіт з того часу.