Новый вид аккумуляторов на основе иона натрия

Новый вид аккумуляторов, разработанный Jay Whitacre, профессором факультета материаловедения в Университете Карнеги — Меллон (Carnegie Mellon University) и основателем стартап-компании Aquion, сделает возобновляемую энергию более практичной и экономной по всему миру. Aquion запускает производство аккумуляторов на новом заводе в г. Маунт Плезант, Пенсильвания (Mount Pleasant, Pennsylvania) .

 

Измельченный порошок для производства электрода

Измельченный порошок для производства электрода

Whitacre заявляет, что разработанные его командой аккумуляторы найдут широкое применение в сборе энергии от солнечных панелей или иных возобновляемых источников в домах и сельской местности, не подключенной к общей электросети, а также обеспечат подачу более дешевого электропитания в течение 24 часов. К тому же, данная технология является альтернативой распространенного источника энергии: дизельного топлива. Свинцово-кислотные аккумуляторы уже используются сегодня для этой цели, однако они являются токсичными и часто требуется кондиционирование воздуха в местах их применения, что в свою очередь увеличивает их стоимость.

Измельченный электродный материал прессуется в тонкие пластины

Измельченный электродный материал прессуется в тонкие пластины

Пластины перемещаются вдоль сборочной линии и укладываются в штабеля с помощью манипуляторов

Пластины перемещаются вдоль сборочной линии и укладываются в штабеля с помощью манипуляторов

 

Манипулятор захватывает пластины (каждая квадратная секция захватывает четыре пластины, используя всасывание) и укладывает их в пластмассовые ящики.

Манипулятор захватывает пластины (каждая квадратная секция захватывает четыре пластины, используя всасывание) и укладывает их в пластмассовые ящики.

Манипулятор заполняет пустой ящик, чередуя позитивный и негативный электроды с помощью токоприемника с серой лентой и белыми мембранами, которые предотвращают короткое замыкание.

Манипулятор заполняет пустой ящик, чередуя позитивный и негативный электроды с помощью токоприемника с серой лентой и белыми мембранами, которые предотвращают короткое замыкание.

После установки покрытия, рабочий очищает аккумулятор.

После установки покрытия, рабочий очищает аккумулятор.

Семь аккумуляторов установлены в штабеля и соединены с помощью Штабеля установлены на паллеты и соединены проводами для дальнейшего тестирования

Семь аккумуляторов установлены в штабеля,
штабеля установлены на паллеты и соединены проводами для дальнейшего тестирования

Ожидается, что срок службы новых аккумуляторов, разработанных под руководством Whitacre, будет вдвое выше, чем свинцово-кислотных, однако стоимость производства будет одинаковой. Для их использования не будет требоваться кондиционирование воздуха, поскольку они не содержат токсичные материалы. Электрический ток в аккумуляторе производиться, когда ионы натрия из электролита (раствора солей) двигается между положительных электродов на основе оксида марганца и отрицательного на основе углерода.
Данный вид аккумуляторов мог бы найти применение в бедных регионах мире, в которых отсутствует общая электросеть. Предположительно, 1 млрд. людей впервые получат электроэнергию к 2030 году. Это означает дальнейшее применение углеродных источников энергии, пока возобновляемая энергия не станет более дешевой, безопасной и надежной. Даже «если только одна часть из этого миллиарда будет способна использовать солнечную энергию благодаря нашим аккумуляторам», говорит Whitacre, компания сможет снизить не только выбросы углекислого газа, но также местного загрязнение в результате использования дизельных генераторов.
Для доведения стоимости новых аккумуляторов до стоимости свинцово-кислотных – на сегодняшний день наиболее дешевого вида аккумуляторов, Whitacre использует недорогое модифицированное производственное оборудование из пищевой и фармацевтической промышленности. Гидравлические прессы, изначально спроектированные для производства аспирина, производят пластины из материалов с положительным и отрицательным электродами, а также манипуляторы, созданные для обертки шоколада применяются для обертывания электродов пленкой, действующей как токоприемник. В конце линии аккумуляторы укладывают в штабеля и соединяют винтами. Паллета из 84 аккумуляторов около метра в высоту, может аккумулировать 19.2 кВт/ч электроэнергии. Whitacre говорит, что 20 паллет необходимо для обслуживания деревни, в которой проживает 200 человек. Две паллеты могут обеспечивать один дом в США в течение суток.
Новая технология имеет свои ограничения. Новые аккумуляторы подходят для медленной и стабильной работы, а не для быстрой зарядки и разрядки большого объема электроэнергии. И поскольку аккумуляторы более дешевые, чем остальные виды аккумуляторов, их объединение с солнечными панелями характеризуется меньшей продуктивностью, чем стандартные электростанции. Поэтому Whitacre нацелен на внедрение новой технологии в регионах, не подключенных к общей электросети. Компания Aquion уже начала поставлять аккумуляторы клиентам для оценки. Компания планирует запустить массовое производство аккумуляторов в количестве, которое сможет ежегодно аккумулировать 200 мегаватт/часов – что достаточно для 150 сел, работающих на солнечной энергии. Завод в Пенсильвании может быть воссоздан в других странах. «Если данная технология пройдет испытание, потребуется определенное время для запуска массового производства», говорит Whitacre.

Источник MIT, vrpb.net

Добавить комментарий


Почитать ещё по теме:


Действующая модель новой проточной батареи
Создана поточная батарея высокой ёмкости
Гравитационный накопитель энергии
Жидкометаллический электрод улучшает натриевые батареи
Новый тип аккумуляторов — поточные цинк-бромидные
superconensator
Новое гибридное устройство: аккумулятор и суперконденсатор

Template design by Joule Watt © 2014 Домашняя энергетика