סוללות שטוחות יכולות לשפר את הביצועים ולהפחית את עלות אחסון האנרגיה

Anonim

סוללות שטוחות יכולות לשפר את הביצועים ולהפחית את עלות אחסון האנרגיה

מכשירי חשמל

דארן מהיר

13 באוקטובר 2010

סוללת סודיום-ניקל כלורית חדשה יכולה לספק 30 אחוז יותר חשמל בטמפרטורות נמוכות יותר מאשר עמיתו גלילי (תמונה: PNNL)

בשנת החיפוש המתמשך יותר ויותר יעיל סוללות זול יותר, חוקרים במחלקה של אנרגיה (DoE) Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) הצליחו להגדיל את הביצועים של סוללות נתרן ניקל כלוריד בצורה מעניינת - שיטוח אותם . לא, לא מפעיל אותם עד שהם 'מחוץ מיץ, אלא להחליף צורה גלילית טיפוסי שלהם עם עיצוב דיסק שטוח. עיצוב מחדש מאפשר הסוללה לספק 30 אחוז יותר כוח בטמפרטורות נמוכות, מה שהופך אותם חלופה קיימא סוללות ליתיום יון.

הסוללות עשויות מחומרים בשפע כגון אלומינה, נתרן כלורי וניקל, מה שהופך אותם זולים יותר לייצר מאשר סוללות ליתיום יון, ואילו 30 אחוז להגביר בביצועים דיווחו על ידי החוקרים PNN אומר שהם עדיין יכולים להציע את הביצועים הדרושים כדי להתחרות עם סוללות ליתיום יון בהתקני הצרכן. בנוסף, סוללות בטא נתרן aren 'נוטים למצב תרמית בורח כי ראה שונים סוללות ליתיום יון לתפוס אש.

סוללות נתרן בטא אלומינה כבר סביב מאז 1960s אבל הצנרת המסורתית שלהם, צורה גלילית אינו מאפשר פריקה יעילה של אנרגיה אלקטרוכימית מאוחסנת. העלאת הטמפרטורה מורידה את ההתנגדות הפנימית של הסוללה, אך היא מורידה את עלות העלות של הסוללה ומקצרת את תוחלת החיים שלה. בעיות אלה גרמו להם להיות surpassed על ידי ביצועים טובים יותר סוללות ליתיום יון כי הכוח את רוב המכשירים האלקטרוניים הניידים שלנו היום.

אבל החוקרים PNNL היו להוטים לנצל את החומרים הזולים המשמשים סוללות נתרן בטא וחשבתי מחדש עשוי להתגבר על בעיות טכניות ועלויות. הם מצאו כי תכנון מישורי מאפשר קטודה דזה שטח שטח גדול יותר עבור נפח התא נתון. בגלל היונים יכולים לזרום באזור גדול יותר מסלול קצר יותר, הם חווים התנגדות נמוכה יותר. בנוסף, העיצוב החדש משלבת שכבה של אלקטרוליטים מוצקים, אשר גם מוריד התנגדות.

זה הפחתת וכתוצאה מכך ההתנגדות המאפשרת את הסוללה להיות מופעל בטמפרטורות נמוכות יותר, תוך שמירה על פלט כוח 30 אחוז יותר סוללה בגודל דומה עם עיצוב גלילי.

יתרון נוסף של עיצוב הסוללה הוא כי רכיבים שטוחים של הסוללה יכול להיות מוערמים בקלות לייצר סוללה קומפקטית הרבה יותר. לדברי החוקרים, הדבר הופך את הסוללות המישוריות לאופציה אטרקטיבית לאחסון אנרגיה בקנה מידה גדול, כמו בתחנות חשמל שבהן ניתן להשתמש בהן לאיזון הדור והספקת כוח הרוח והרוח על גבי הרשת.

"המטרה שלנו היא להשיג סוללה בטוחה יותר וזולה יותר לשוק לאחסון אנרגיה.ההתפתחות הזו בטכנולוגיית סוללות מקבלת אותנו צעד אחד קרוב יותר", אמר המדען PNNL Xiaochuan Lu, ממחברי המאמר המפרט את הסוללה המישורית מופיע בגיליון אוקטובר 8 של עסקאות ECS .

סוללת סודיום-ניקל כלורית חדשה יכולה לספק 30 אחוז יותר חשמל בטמפרטורות נמוכות יותר מאשר עמיתו גלילי (תמונה: PNNL)