Дешёвые и долгоживущие материалы могут вывести на рынок аккумуляторные батареи, которые повысят конкурентоспособность энергии ветра и солнца. Исследователи из Массачусетского технологического института смогли улучшить конструкцию жидкометаллической батареи, что возможно, позволит возобновляемым источникам энергии конкурировать с традиционными электростанциями.

Дональд Садоуэй (Donald Sadoway) и его коллеги запустили компанию, цель которой производство жидкостных аккумуляторных батарей для электрических сетей. Особенность конструкции батарей в том, что слои расплавленных материалов в них не смешиваются, но разделяются естественным образом ввиду различной плотности.

Результатов, опубликованных на страницах журнала Nature, удалось достичь за счёт применения в батарее, разработанной ранее, иных материалов с более подходящими свойствами.

Профессор химии Садоуэй утверждает, что новая формула позволяет работать батарее при температуре на 200оС ниже, чем раньше. Более низкая рабочая температура упрощает конструкцию и продлевает срок службы аккумуляторов. Кроме того, новая формула значительно дешевле.

В батарее используется два слоя расплавленного металла, разделённые слоем расплава соли. Соль играет роль электролита, в котором движутся заряженные частицы. Поскольку все слои отличаются плотностью, они не смешиваются подобно тому, как масло не смешивается с водой.

В оригинальной батарее с рабочей температурой 700оС в качестве электродов использовался магний и сурьма. Замена одного электрода литием, а другого смесью свинца и сурьмы позволила снизить температуру до 450-500оС.

Тестирование продемонстрировало, что система сможет сохранять работоспособность после 10 лет ежедневных зарядно-разрядных циклов, сохранив около 85% первоначальной ёмкости. Такая долговечность – ключевое свойство, определяющее привлекательность технологии для предприятий энергетики.