Новый аккумулятор может совершить революцию в производстве чистой энергии

Недорогой, эффективный и надежный аккумулятор с новым типом мембраны для масштабных электрических сетей разработали специалисты Массачусетского технологического института (МТИ), взяв за основу идею пятидесятилетней давности — батарею на расплавах солей.

Одна из основных проблем возобновляемой энергетики, в особенности солнечной и ветровой, в том, что энергия вырабатывается только при определенной погоде, а не когда это необходимо. Эта проблема перестанет быть актуальной, если удастся создать недорогую и долговечную батарею, способную хранить электричество в масштабах сети. Современные литиевые батареи для этого подходят плохо: несмотря на свою высокую производительность, емкость и небольшой вес, они слишком дорогие, если речь заходит о масштабе целого города.

Идея, которую взяли за основу исследователи из МТИ, заключается в использовании батарей на расплавах солей, например натрий-серных или натрий-никелевых. В них электроды находятся в расплавленном состоянии, что обеспечивает движение заряда между ними.

Обычно электроды отделяются друг от друга специальной мембраной, которая пропускает только определенные молекулы. В прошлом эту задачу успешно выполнял тонкий керамический слой бета-глинозема, но коммерческое использование этих батарей затруднено из-за хрупкости керамики.

Исследователи обнаружили новый метод разделения электродов — с этим справляется обычная стальная решетка, покрытая нитридом титана. Там, где керамическая мембрана сортирует молекулы по их физическому размеру, используя для этого собственные поры, стальная решетка применяет для достижения того же результата свои электрические свойства. И оказывается намного более долговечной.

Эта технология вряд ли подойдет для создания небольших аккумуляторов для автомобилей или мобильных телефонов, но может совершить революцию в производстве крупномасштабных стационарных электрических батарей, которые позволят городам запасать любое количество чистой энергии.

А пока некоторые страны выходят из положения, закупая огромные литий-ионные аккумуляторы. Например, в Южной Австралии в конце прошлого года установили крупнейшую в мире литий-ионную батарею мощностью 100 МВт, которая запасает энергию, вырабатываемую турбинами соседней ветряной станции.