Hibernacijska baterija oslobađa energiju kada se zagrijava

Znanstvenici nastavljaju istraživati ​​napredne tehnologije baterija koje bi nam mogle pomoći da iskoristimo puni potencijal obnovljive energije. Tim u PNNL-u (Pacific Northwest National Laboratory) osmislio je novi dizajn koji demonstrira vrstu "hibernirajuće" baterije koja može sačuvati svoju energiju mjesecima.

Takozvane baterije od otopljene soli postoje već više od 50 godina u različitim oblicima, a zamišljene su kao rješenje za pohranu obnovljive energije na mreži zbog niske cijene i upotrebe općenito dostupnih materijala.

Uređaj se sastoji od aluminijske anode i nikalne katode, koje su uronjene u otopljeni solni elektrolit dopiran sumporom za dodatno povećanje kapaciteta. Baterija se puni zagrijavanjem na 180 °C, pri čemu ioni prolaze kroz tekući elektrolit i stvaraju kemijsku energiju. Hlađenje baterije na sobnu temperaturu učvršćuje elektrolit i zamrzava ione na mjestu, zaključavajući energiju dok se baterija ponovno ne zagrije kako bi se energija ponovno pokrenula.

Znanstvenici uređaj također nazivaju "baterija za zamrzavanje-odmrzavanje", a iako je prototip veličine hokejaškog paka, optimistični su u pogledu njegovog potencijala za skaliranje na veće veličine. Njegova teoretska gustoća je 260 Wh po kilogramu, što je više od današnjih olovno-kiselinskih i protočnih baterija, a njegova energija se pohranjuje po cijeni materijala od oko 23 dolara po kWh, za koju se tim nada da će ugradnjom željeza smanjiti na oko 6 dolara po kWh. Tijekom testiranja, baterija je zadržala 92 posto svog kapaciteta tijekom 12 tjedana.

"To je poput uzgoja hrane u vašem vrtu u proljeće, stavljanja viška u posudu u zamrzivaču, a zatim odmrzavanja za večeru zimi", rekao je prvi autor studije Minyuan Miller Li.

U posljednje vrijeme vidjeli smo nekoliko obećavajućih inovacija u tehnologiji baterija s rastaljenom soli. Tipično, baterije otopljene soli koriste keramički separator između anode i katode kako bi kontrolirale koje molekule smiju proći. U 2018., tim MIT-a pokazao je kako se umjesto toga može koristiti izdržljivija čelična mreža. Prošle godine, tim u Sandia National Laboratories također je demonstrirao jeftiniju verziju koja bi mogla raditi na daleko nižim temperaturama od konvencionalnih dizajna. Tim PNNL-a također se odlučio za alternativu keramičkom separatoru koji se koristi u tipičnim baterijama s otopljenom soli, umjesto kojeg koristi stakloplastiku, za koju kažu da je jeftinija i izdržljivija.

Znanstvenici se nadaju da bi tehnologija mogla ponuditi sezonsko skladištenje energije, odnosno prikupljanje energije u jedno doba godine za korištenje u drugom. A budući da baterija može stajati u stanju mirovanja uz zadržavanje većine pohranjene energije, trebala bi se puniti i prazniti samo nekoliko puta godišnje.

Znanstvenici su prijavili patent i objavili svoje istraživanje u časopisu Cell Reports Physical Science, a možete ga pronaći na ovoj poveznici.