Конструкция соляной батареи преодолевает неровности дороги, чтобы помочь электромобилям преодолеть лишнюю милю

Используя соль в качестве ключевого ингредиента, китайские и британские исследователи разработали новый тип аккумуляторной батареи, которая может ускорить переход на более экологичный электрический транспорт на наших дорогах.

конструкция, соляной, батарея, дорога, помочь, преодолеть

Многие электромобили (EV) питаются от перезаряжаемых литий-ионных батарей, но со временем они могут терять энергию и мощность. При определенных условиях такие аккумуляторы также могут перегреваться во время работы или зарядки, что также может снизить срок службы аккумулятора и уменьшить количество миль на зарядку.

Чтобы решить эти проблемы, Ноттингемский университет сотрудничает с шестью научно-исследовательскими институтами по всему Китаю с целью разработки инновационного и доступного накопителя энергии с комбинированными характеристиками твердооксидного топливного элемента и металл-воздушной батареи. Новая батарея может значительно расширить диапазон электромобилей, будучи полностью перерабатываемой, экологически чистой, недорогой и безопасной.

Твердооксидный топливный элемент преобразует водород и кислород в электричество в результате химической реакции. Хотя они очень эффективны при извлечении энергии из топлива, долговечны, дешевы и экологически безопасны в производстве, они не подзаряжаются. Между тем, металл-воздушные батареи представляют собой электрохимические элементы, в которых для выработки электроэнергии используется дешевый металл, такой как железо, и кислород, присутствующий в воздухе. Во время зарядки они выделяют в атмосферу только кислород. Хотя эти высокоэнергетические и плотные батареи не очень прочные, они являются перезаряжаемыми и могут хранить и разряжать столько же электроэнергии, сколько литий-ионные батареи, но намного безопаснее и дешевле.

READ  Дизель Не Заводится На Горячую Причины

На ранних этапах исследований группа исследователей изучала высокотемпературную конструкцию железо-воздушной батареи, в которой использовалась расплавленная соль в качестве электролита, активируемого теплом, для обеспечения электропроводности. Дешевые и легковоспламеняющиеся расплавленные соли обеспечивают аккумулятору впечатляющие запасы энергии и мощность, а также длительный жизненный цикл.

Однако расплавленные соли также обладают неблагоприятными характеристиками. Руководитель исследования Ноттингемского университета профессор Джордж Чен сказал: «В условиях сильной жары расплавленная соль может быть агрессивно агрессивной, летучей, испаряться или протекать, что отрицательно сказывается на безопасности и стабильности конструкции батареи. Возникла острая необходимость в точной настройке этих характеристик электролита для повышения производительности аккумулятора и возможности его будущего использования в электротранспорте.»

Теперь исследователи успешно улучшили технологию, превратив расплавленную соль в мягкую твердую соль, используя нанопорошки твердых оксидов. Профессор Цзяньцян Ван из Шанхайского института прикладной физики Китайской академии наук, который возглавляет этот совместный проект, предсказал, что этот квазитвердотельный (QSS) электролит подходит для металло-воздушных батарей, работающих при 800 ºC; поскольку он подавляет испарение и текучесть расплавленных солей, которые могут возникнуть при таких высоких рабочих температурах.

READ  Безопасность дорожного движения Будьте осторожны на дорогах этой зимой с этими советами экспертов, чтобы избежать автомобильных аварий

Сотрудник проекта доктор Чэн Пэн, также из Шанхайского института прикладной физики Китайской академии наук, объясняет уникальный и полезный аспект дизайна этого экспериментального исследования. Квазизвердевание было достигнуто с помощью нанотехнологии для создания гибко связанной сети твердых оксидных частиц, которые действуют как структурный барьер, блокирующий расплавленные солевые электролиты, при этом позволяя им безопасно проводить электричество в условиях сильной жары.

Профессор Чен, руководящий лабораторией электролиза расплавленных солей в Ноттингеме, надеется, что команда «обнадеживающие результаты» поможет разработать более простой и эффективный подход к проектированию недорогих и высокоэффективных металло-воздушных батарей на расплаве солей с высокой стабильностью и безопасностью.

Он добавляет, «Модифицированная железо-кислородная батарея с расплавом солей имеет большой потенциал применения на новых рынках, включая электротранспорт и возобновляемые источники энергии, которые требуют инновационных решений для хранения в наших домах и на уровне энергосистемы. Батарея также в принципе способна накапливать солнечное тепло, а также электричество, что очень желательно как для бытовых, так и для промышленных нужд. Расплавленные соли в настоящее время широко используются в Испании и Китае для улавливания и хранения солнечного тепла, которое затем преобразуется в электричество. наша воздушно-металлическая батарея с расплавленной солью выполняет две функции в одном устройстве.»

READ  CATL, совместное предприятие FAW по производству аккумуляторных батарей, начинает производство

Полная статья, «Квазитвердотельный электролит для аккумуляторной высокотемпературной расплавленной солевой железо-воздушной батареи,» с изложением результатов публикуется в журналеМатериалы для хранения энергии.

Источник