Новая дешевая и высокоэффективная батарея может перевернуть рынок

Мир двигается вперед. Инженеры из Стэнфордского университета создали новую дешевую и высокоэффективную батарею. Это может сильно повлиять на рынок распространения оборудования для использования солнечной энергии.

Джеки Флин 7 февраля 2017 г. опубликовал статью, перевод которой я предлагаю Вам ниже:

Новая дешевая высоко-производительная батарея способна обеспечить дешевое хранение солнечной энергии которая в избытке днем, и которую необходимо сохранить для ночного времени.

Батарея, созданная на базе компонентов мочи, обычно использующихся в удобрениях, может обеспечить дешевый способ хранения солнечной и других видов возобновляемой энергии, которую необходимо сохранять для использования ночью или в часы простоя.

Разработанная батарея профессором Стэнфордского университета кандидатом в доктора наук — Хонгжи Дай, не воспламеняется и содержит электроды на основе графита и алюминия.  Основной ингридиент электролита — мочевина, которая уже производится в промышленном масштабе большим количеством заводов, производящих удобрения.

«Таким образом мы получаем батарею, изготовленную на основе одного из самых дешевых и обильно используемого материала на земле и он, кстати, имеет отличные эксплуатационные качества» — говорит Хонгжи Дай.  «Кто бы мог подумать что мы можем взять соединить графит, алюминий и мочевину и получить батарею, которая может функционировать достаточно продолжительное время?»

В 2015 году лаборатория Дай была первой кому удалось сделать перезаряжаемую алюминиевую батарею. Его устройство заряжалось менее чем за одну минуту, выдерживая более тысячи циклов зарядки. Лаборатория сотрудничала с Тайваньским Промышленным Технологическим Институтом (ITRI), в проекте устройства зарядки для мотоцикла на основе старой версии, получив награду за изобретение в 2016г. Но прошлая версия батареи имела существенный недостаток — дорогой электролит.

Последняя версия  электролита на основе  мочевины примерно в 100 раз дешевле изобретенной в 2015 году модели, с большей производительностью и временем подзарядки в 45 минут. По словам Хонгжи Дай мочевина впервые была использована в батареях. Они уже подали данные полученные в своих исследованиях в Национальную академию наук.

Хранение возобновляемых источников энергии.

В отличии от энергии получаемой от ископаемых видов топлива, солнечная энергия может существенно использоваться только когда светит солнце. Солнечная панель подает электричество в сеть в течение светового дня. Если получаемая энергия не используется немедленно, то она далее теряется в виде тепла. Посколько спрос на возобновляемые источники энергии растет, то это способствует так же росту спроса на дешевые эффективные батареи, способные хранить энергию для использования её в ночное время. Нынешние батареи по типу литий-ионных или свинцово-кислотных достаточно дорогие и имеют ограниченный срок службы.

Разработанная Дай и Анжелом батарея может обеспечить решение для сохранения энергии в энергосетях. По словам Анджел — она дешевая и эффективная и именно подобные энергосистемы будут нашим целевым рынком сбыта.

Один из авторов поясняет, что новая батарея имеет ряд преимуществ: дешевая цена, высокая производительность и длинный жизненный цикл. Один из способов измерения эффективности батарей называется метод Кулона, который считает сколько заряда батареи выходит за единицу заряда, что он принимает в процессе зарядки. По данному показателю нынешняя батарея имеет очень высокий коэффициент — 99.7%.

Несмотря на эффективность литий-ионных батарей, обычно используемых в небольших электрических приборах они делают их легковоспламеняющимися. Для сравнения нынешняя батарея не воспламеняется и соответственно является более безопасной.

Дай говорит что чувствовал бы себя более безопасно, понимая что заряжаемая  батарея в доме сделана из мочевины и имеет минимальную вероятность возникновения огня.

Группа исследователей уже успела запатентовать разработанную технологию на AB Systems основанную Хонгжи Дай. Коммерческая версия батареи в настоящее время находится еще в разработке.

Будущие направления

Для соответствия запросам рынка батарей для хранения возобновляемой электроэнергии, коммерческая версия батареи должна будет иметь срок эксплуатации не менее десяти лет. Исследуя химические процессы происходящие в батареи Анджел надеется продлить срок её службы. В настоящий момент прогноз выглядит многообещающим. В лаборатории ион батареи на основе мочевины с алюминием могут пройти через 1500 циклов заряда с 45-минутной полной зарядкой.

По словам автора интерес к его изобретению огромный. Он получает сотни писем по электронной почте от компаний и частных лиц заинтересованным в развитии данной технологии.

Хонгжи Дай

С данной батареей может осуществиться мечта хранения солнечной электроэнергии в каждом доме каждого здания. Возможно мы сможем изменить повседневную жизнь людей