В конструкции батарей, основанных на принципах перетекания жидкого электролита из одного резервуара в другой (liquid flow battery), обычно используются клапана и насосы, обеспечивающие движение электролита. Этот электролит, или электролиты двух разных типов, разделенные ионной мембраной, движутся сквозь камеру с электродами, на которых и создается электрический потенциал. К недостаткам таких батарей можно отнести сложность их конструкции, но они обладают одним неоспоримым достоинством, после того, как весь электролит перетек из одной емкости в другую, для их повторного использования необходимо направить поток жидкости в обратном направлении. Используя подобный принцип, исследователи из Массачусетского технологического института создали «вечную» батарею, электролит в которой течет только под воздействием силы тяжести. А для того, чтобы «перезарядить» батарею, требуется только перевернуть ее подобно песочным часам.
В опытном образце батареи жидкий электролит заполняет только одну сторону батареи, вторая заполнена металлическим литием. Исследователи сообщили, что такой гибридный вариант является промежуточным вариантом, предназначенным для проверки работоспособности их идеи. А в самом ближайшем времени они собираются изготовить новый опытный образец, внутри которого будет находиться только жидкий электролит. Тем не менее, и у такой гибридной батареи имеется будущее, ведь такой подход позволит создавать высокоэффективные источники и устройства аккумулирования энергии, которые возьмут самые лучшие черты твердотельных батарей и батарей с жидким электролитом.
Кажущаяся простота конструкции новой батареи весьма обманчива. Для ее создания ученым пришлось глубоко вникнуть в тонкости движения потоков жидкости, найти оптимальный состав жидкого электролита и разработать конструкцию самой батареи. Но все потраченные усилия стоили результата, ведь получившийся источник электрической энергии является простым и менее дорогостоящим, нежели другие подобные решения.
Конструкция новой батареи является масштабируемой, на ее базе можно будет создавать сколь угодно большие модульные системы, которые будут выступать в качестве буфера между непостоянными источниками энергии, такими, как Солнце и ветер, и конечными потребителями. «Нам удалось построить мост между двумя совершенно различными областями, между динамикой движения жидкостей и электрохимией» — пишут исследователи, — «На оборудование для перекачки жидкостей приходится основная доля стоимости жидких батарей. И наша технология позволяет полностью от этого избавиться».
Источник:
Источник:
Комментарии (1)