Створено "невбивану" батарею, якій не страшний 100-градусний мороз: як таке можливо

Американські вчені показали натрій-іонний акумулятор, що стабільно працює за екстремально низьких температур аж до -100°C. Технологія може стати незамінною для освоєння Арктики, застосування в космосі та для зберігання енергії від сонячних панелей і вітряків у суворому кліматі.

Натрій-іонні акумулятори (SIB) давно розглядаються як дешевша та екологічніша альтернатива літієвим, оскільки натрій поширений у природі. Однак досі їхня функціональність за низьких температур залишалася під питанням. Дослідники з Університету Пердью розв'язали цю проблему, створивши унікальну енергову комірку, пише ESS News.

Секрет морозостійкості

Ключову роль у стійкості до холоду зіграли правильно підібрані матеріали. Анод виконаний з твердого вуглецю, а катод виготовлений з фосфату натрію-ванадію (NVP). Для електроліту ж інженери використовували спеціальну суміш тетрагідрофурану і 2-метилтетрагідрофурану, яка не замерзає і зберігає провідність навіть за екстремального морозу.

Результати тестів і перспективи

Батарея пройшла серію жорстких випробувань як у лабораторії, так і в польових умовах. При температурі -50°C осередок зберіг питому енергоємність на рівні 46 Втч/кг. Навіть при охолодженні до -100°C за допомогою рідкого азоту батарея продовжувала працювати, видаючи до 76 Втч/кг при підключенні до сонячної панелі.

Після цього вчені під'єднали батарею до невеликого вітрогенератора на вулиці за температури -10°C, і вона продемонструвала стабільне заряджання і розряджання. "Наше дослідження доводить стабільність роботи натрій-іонної батареї для зберігання енергії вітру і сонця за температури до -100°C", — заявив професор Вілас Г. Пол.

Це відкриває цікаві можливості для застосування таких акумуляторів у полярних регіонах, де звичайні літієві батареї швидко втрачають заряд або виходять з ладу. Ба більше, здатність віддавати енергію за -100°C робить цю технологію потужним кандидатом для космічних місій, де температури можуть опускатися ще нижче. Уже плануються нові дослідження, щоб об'єднати ці батареї з високоефективними перовскітними сонячними елементами.

Раніше повідомлялося, що кремнієві батареї приходять у ноутбуки. Технологія кремній-вуглецевих акумуляторів уже захопила світ смартфонів, а скоро дістанеться і до ПК. Такі батареї можуть подовжити автономність, прискорити зарядку, а також зробити пристрої тоншими і легшими.