Bateritë E Lëngshme-metalike Merrni Një Nxitje Nga Plumbi I Shkrirë

2023 Autor: Peter Bradberry | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-05-21 22:38

Teknologjia mund të sigurojë ruajtje në shkallë të gjerë të energjisë nga burime të paqëndrueshme si era ose dielli.

Një bateri e bërë nga metale të shkrirë mund të ndihmojë për t'i bërë burimet e energjisë së rinovueshme më të qëndrueshme duke ruajtur energjinë e tepërt të gjeneruar nga këto burime të përhershme.

Në një letër të botuar në 21 Shtator në Natyrë, studiuesit përshkruajnë se si duke zëvendësuar magnezin në një bateri të hershme prej metali të shkrirë me plumb ata morën një pajisje që funksionon në temperatura më të ulëta - e cila mund ta bëjë teknologjinë më konkurruese për përdorim në shkallë të gjerë në elektrike rrjetë.

Donald Sadoway, një elektrokimist në Institutin Teknologjik të Masaçusetsit në Kembrixh dhe kolegët e tij kanë zhvilluar bateri në të cilat tre përbërësit kryesorë - një elektrodë negative, një elektrodë pozitive dhe, midis tyre, një elektrolit - janë të lëngshme. Shumica e llojeve të tjerë të baterive kanë elektroda të forta dhe nganjëherë edhe një elektrolit të fortë.

Në modelin e fundit të ekipit, elektroda pozitive është një aliazh i shkrirë i plumbit dhe antimonit; elektroda negative është litium i lëngët; dhe elektroliti midis tyre është një përzierje e shkrirë e kripërave të litiumit. Lëngjet ruhen të gjitha në të njëjtën rezervuar, ku grumbullohen në shtresa "ashtu si vaji i sallatës dhe uthulla", sepse ato janë të papërzier dhe kanë dendësi të ndryshme, thotë Sadoway.

Kur bateria shkarkohet, atomet e litiumit në elektrodën negative heqin dorë nga një elektron dhe udhëtojnë përmes elektrolitit në elektrodën plumb-antimon. Karikimi i shtyn ata përsëri në drejtim të kundërt, dhe rrjedha e rrymës është e mjaftueshme për të mbajtur të lëngët e metaleve.

Nxehtë nga shtypi

Në versionet e mëparshme të baterisë, ekipi kishte përdorur një elektrodë pozitive magnez-antimon, por pika e lartë e shkrirjes së aliazhit do të thoshte që bateria duhej të funksiononte në gati 700 ° C. Kjo konsumoi shumë energji dhe rriti shkallën e korrozionit të përbërësve të brendshëm.

Në vend të kësaj, qelizat e tyre të bazuara në plumb-antimon mund të funksionojnë në 450 ° C. Ata gjithashtu dolën mirë në testet e qëndrueshmërisë - një çështje kryesore për bateritë e përdorura në pajisjet e sotme mobile - duke mos treguar asnjë shenjë korrozioni pas 1, 800 orësh të funksionimit dhe duke ruajtur 94% të kapacitetit të tyre pas 450 cikleve të plota të ngarkimit-shkarkimit. Sadoway vlerëson se ata do të mbanin 85% të kapacitetit të tyre të karikimit pas një dekade çiklizmi ditor. "Nuk ka asnjë bateri atje që mund të ofrojë atë nivel të performancës", thotë ai.

Bateritë e metaleve të shkrirë janë "një ide shumë inovative", thotë George Crabtree, drejtor i Qendrës së Përbashkët të SH. B. A.-së për Kërkimin e Ruajtjes së Energjisë (JCESR), bazuar në Laboratorin Kombëtar të Argonne pranë Çikagos, Illinois. Temperaturat e larta të funksionimit të baterive të metaleve të shkrirë janë një pengesë, thotë ai, por përdorimi i plumbit për të ulur temperaturën është "një hap me të vërtetë i rëndësishëm përpara".

Me kosto efektive?

Sadoway vlerëson se një njësi e shkrirë e metaleve të shkrirë mund të kushtojë rreth etivitetit, ashtu si edhe ekonomitë e shkallës. Ndërtimi është vendosur të fillojë vitin e ardhshëm në një fabrikë baterish prej 5 miliard dollarësh në Nevada që mund të ulë kostot në 250 dollarë për kilovat orë, thotë ai.

Ndërkohë, ekipi i Sadoway po vazhdon të përsosë kiminë e baterisë. Sadoway thotë se ai tashmë ka një dizajn alternativ - ende të pabotuar - që ofron temperatura edhe më të ulëta të funksionimit dhe një jetë më të gjatë.