Bateria słonej wody

Akumulator słonowodny to rodzaj akumulatora, który jako elektrolit wykorzystuje mieszaninę soli i wody. W przeciwieństwie do tradycyjnych baterii, baterie słone są bezpieczniejsze w użyciu, ponieważ są niepalne i przyjazne dla środowiska. To sprawia, że są to ekologiczne rozwiązania do magazynowania energii.

Historia

W 2008 roku profesor Carnegie Mellon, Jay Whitacre, założył firmę Aquion Energy i otrzymał fundusze inwestycyjne od Kleiner Perkins Caufield i Byers . Zdobył nagrodę Lemelson-MIT 2015 , nagrodę o wartości 500 000 $, za wynalezienie firmowej baterii słonej wody. Są pierwszymi i jedynymi producentami akumulatorów, którzy spełnili rygorystyczne kryteria uzyskania Cradle-to-Cradle (Bronze). Przed bankructwem w 2017 roku firma zebrała 190 milionów dolarów kapitału własnego i długu, a później tego samego roku została przejęta przez chińską firmę za nieco mniej niż 10 milionów dolarów.

Projekt

Energia firmy Aquion

Baterie Aquion Energy są sklasyfikowane jako standardowe produkty, które nie wymagają specjalnego postępowania podczas transportu. Jest odporny na zmienne profile cykli i długie interwały, gdy jest częściowo naładowany. Jego żywotność nie jest skracana przez reakcje uboczne podczas pracy na biegu jałowym, a konserwacja w celu utrzymania wydajności/żywotności nie jest konieczna. Optymalny zakres temperatur roboczych wynosi od -5°C do 40°C i zależy od wahań temperatury roboczej. Działa bez dodatkowych obciążeń lub zewnętrznego źródła zasilania. Jego skład chemiczny nie jest podatny na ucieczkę termiczną . Aktywne zarządzanie temperaturą na ogół nie jest wymagane, z wyjątkiem skrajnych temperatur otoczenia. Jego materiały mechaniczne można poddać recyklingowi w normalnych strumieniach recyklingu. Materiały chemiczne można usuwać bez specjalnego sprzętu lub pojemników.

Woda w soli

W innym projekcie zastosowano elektrolit o stosunku soli do wody wynoszącym sześć do jednego, prawie nasyconym, tak że można go również nazwać baterią wody w soli .

Interfaza ciało stałe-elektrolit

W listopadzie 2015 r. Naukowcy z University of Maryland i Army Research Laboratory twierdzili, że indukowali komórkę do utworzenia interfazy stały-elektrolit (SEI), pierwszej w przypadku elektrolitu wodnego. SEI pozwala wodnemu akumulatorowi litowo-jonowemu pracować przy wysokim napięciu i powoli się samorozładowywać. Wysokie stężenie soli umożliwia tworzenie się interfazy. energia właściwa baterii wynosiła około 100 watogodzin /kg i wykazywał stałą wydajność przez ponad 1000 cykli ładowania/rozładowania. Urządzenie działało z prawie 100% sprawnością kulombowską zarówno przy niskich (0,15 C), jak i wysokich (4,5 C) szybkościach rozładowania i ładowania.

We wrześniu 2017 roku naukowcy stwierdzili, że udało im się podnieść napięcie do 4,0 woltów.

W maju 2019 roku naukowcy opublikowali artykuł, w którym napięcie wzrosło do 4,2 wolta. Wysoka pojemność właściwa gęsto upakowanego związku interkalacyjnego grafitu etapu I C _3,5 [Br _0,5 Cl _0,5 ] może tworzyć się odwracalnie w elektrolicie woda w bisalcie. Łącząc tę katodę z pasywowaną anodą grafitową, ogniwo może osiągnąć gęstość energii 460 watogodzin na kilogram całkowitej elektrody kompozytowej i około 100 procent sprawności kulombowskiej .

Zobacz też