 Жидкометаллическая батарея предлагает необычное сочетание характеристик. Обычно аккумуляторы характеризуются тем, сколько энергии и сколько электричества они могут обеспечить. Некоторые технологии работают лучше, чем другие. Например, с конденсаторами, быстрая доставка энергии является дешевой, но ее хранение обходится дорого. С перекачиваемой гидроэнергетикой все происходит наоборот.
Но для шкалы хранения сетки обе возможности являются важными, и жидкометаллическая батарея может потенциально сделать оба дела. Она может хранить много энергии и быстро доставлять эту энергию. В отличие от литий-ионного аккумулятора, она должна иметь длительный срок службы; и в отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, она не будет ухудшаться при полной разрядки. И в то время как она теперь кажется более дорогой, чем перекачиваемая гидроэнергетика, батарея не имеет ограничений относительно того, где она может быть использована.
Компания Ambri сконструировала и построил завод по производству жидкометаллических батарей в Мальборо, штат Массачусетс. Как и ожидалось, изготовление является простым – достаточно добавить электродные металлы плюс соль электролита в стальной контейнер и нагреть банку до указанной рабочей температуры. Материалы расплавляются в аккуратные жидкие слои, чтобы сформировать электроды и электролит. Был разработан и внедрен процесс производства батарей, который проходит непрерывное улучшение. Следующим шагом будет включение процессов автоматизации с целью агрегирования множества клеток в широкоформатной батарее, в том числе в силовой электронике.
Компания не раскрыла деталей того, какую химию жидкометаллических батарей она коммерциализирует, но при этом утверждает, что работает над одной и той же химии в течение последних четырех лет. Ученые и инженеры Ambri построено более 2500 жидкометаллических батарей и добились тысячи циклов заряда-разряда с незначительным уменьшением количества запасенной энергии. Эти демонстрации подтверждают начальный тезис того, что жидкостные батареи будут готова для достижения более высокой производительности, чем твердотельные альтернативы, и смогут работать в течение десятилетий.
Исследователи Ambri в настоящее время пытаются решить последнюю инженерную задачу - разработку недорогого и практичного уплотнения, которое будет останавливать утечку воздуха в каждом отдельной батарее, таким образом обеспечивая годы эксплуатации при высокой температуре. После того, как необходимые уплотнения разработаны и проходят, производство батарей начнется. Исследователи планируют доставить прототипы полевых испытаний в нескольких местах, в том числе на Гавайи, где солнце в изобилии, но выработка электроэнергии по-прежнему полагается на сжигание дорогого дизельного топлива.
Между тем, в лаборатории, исследователи Массачусетского технологического института продолжают исследовать другие химические составы для ядра жидкой батареи. По их словам, уже был разработан альтернативный проект, который предлагает еще более низкую рабочую температуру, больше запасенной энергии, более низкую стоимость, и более длительный срок службы. Учитывая общий недостаток знаний о свойствах и потенциальных применений жидких металлов, исследователи считают, что все еще можно достичь крупных открытий в этой области. Результаты их экспериментов открывают двери для целого множества других вариантов, которые они уже сделали.
|
