Изследователски екип е използвал наноматериали от морски водорасли за създаване на здрав сепаратор за батерии, проправяйки пътя към по-екологично и по-ефективно съхранение на енергия. Натриево-металните батерии (НМБ) са сред най-обещаващите високоенергийни и евтини системи за съхранение на енергия.
Очаква се да са основни в следващото поколение широкомащабни енергийни системи.
Въпреки това, една от основните пречки пред развитието им е неконтролираният растеж на дендрити, които проникват в сепаратора на батерията и водят до късо съединение. Това събира учени от Бристолския университет в сътрудничество с Имперския колеж и Университетския колеж в Лондон.
Ръководеният от Бристол екип успява да създаде сепаратор от целулозни наноматериали, получени от кафяви морски водорасли. Техният научен труд описва как влакната, съдържащи тези наноматериали, получени от морски водорасли, не само спират проникването на кристали от натриевите електроди в сепаратора, но и подобряват работата на батериите.
Ето какво разказва Джинг Уанг, първи автор на труда и докторант в Бристолския институт по композити
Целта на сепаратора е да раздели функциониращите части на батерията (плюсовия и минусовия край) и да позволи свободното пренасяне на заряда. Ние показахме, че материалите на основата на морски водорасли могат да направят сепаратора много здрав и да предотвратят пробиването му от метални структури, направени от натрий. Това позволява и по-голям капацитет за съхранение и ефективност, като увеличава живота на батериите – нещо, което е от ключово значение за захранването на устройства като мобилните телефони за много по-дълго време.
Професор Стив Айхорн, ръководител на изследването в БКИ
Бях много доволен да видя, че тези наноматериали са в състояние да укрепят сепараторните материали и да увеличат възможностите ни за преминаване към батерии на натриева основа. Това означава, че няма да ни се налага да разчитаме на дефицитни материали като лития, който често се добива по неетичен начин и за извличането му се използват много природни ресурси, като например вода. Тази работа наистина показва, че са възможни по-екологични форми за съхранение на енергия, без производството им да е разрушително за околната среда.
Следващото предизвикателство е да се разшири производството на тези материали и да се замени сегашната технология, базирана на литий.
Научният труд – „Стабилни натриево-метални батерии в карбонатни електролити, постигнати чрез двуфункционални, устойчиви сепаратори с адаптирано подравняване“ – е публикуван в списание Advanced Materials.
Миналия месец най-голямата в света станция за съхранение на енергия от поточни батерии беше свързана към мрежата в Далян, Китай. Бе направено с цел да се намали натискът върху електроснабдяването в периодите на пиково потребление на енергия.
Системите за съхраняване на енергия от батерии също бяха предложени като един от възможните отговори на енергийната криза в Обединеното кралство. Защото са начин за оптимизиране на потока на енергия към и от мрежата и свеждане до минимум на загубите на пропиляна енергия.