Калийные батареи: альтернатива литий-ионным батареям?
Они имеют некоторые преимущества перед литий-ионными батареями, но одной из проблем является их воспламеняемость. Австралийские исследователи уже разработали возможное решение.
Калиево-ионные аккумуляторы: недорогие и экологически чистые
Калий – распространенный элемент, поэтому батареи на этой основе дешевле производить, чем батареи, требующие редкого лития. Добыча лития также приводит к экологическим проблемам. Калий показывает хорошие свойства в батареях, но эти батареи, как и литий-ионные, также содержат горючие электролиты, поэтому они небезопасны.
Подписывайтесь на наш youtube канал!
Исследователи из Университета Вуллонгонг в Австралии нашли возможное решение: они разработали электролит на основе огнезащитного средства. Он содержит триэтилфосфат, который также был испытан в качестве растворителя в литий-ионных батареях. Однако концентрация соли в электролите была слишком высока – только разбавленные электролиты подходят для промышленного применения.
Исследовательская группа в Австралии произвела негорючий триэтилфосфатный электролит калиевой соли, который обеспечивал стабильные циклы зарядки и разрядки даже при концентрациях от 0,9 до 2 моль на литр. По словам исследователей, это связано с тем, что новый электролит образует равномерный проводящий слой на электроде. Этот слой не встречался с обычными карбонатными электролитами.
Исследователи предполагают, что калий-ионные аккумуляторы следующего поколения станут безопаснее с этим электролитом. Электролит может быть усовершенствован, а также использован для других систем батарей.
Калийные батареи: альтернатива литий-ионным батареям?
Пройдет некоторое время, прежде чем калий-ионные батареи будут готовы к серийному производству. Исследования уже ведутся на калиево-воздушных батареях, в которых электрод состоит из металлического калия и реагирует с кислородом из окружающей среды. Такие батареи имеют гораздо более высокую плотность энергии, чем литий-ионные батареи.
Однако пока они не продержались достаточно долго, их количество циклов зарядки ограничено. Это связано с тем, что с кислородом реагирует не только калий, но и углерод на аноде. Поэтому исследователи в настоящее время работают над идеями защиты анода от кислорода, что увеличивает количество возможных циклов зарядки. Если нам удастся продолжить разработку калиевых батарей, хранение избыточного ветра или солнечной энергии может быть значительно дешевле.
Они имеют некоторые преимущества перед литий-ионными батареями, но одной из проблем является их воспламеняемость. Австралийские исследователи уже разработали возможное решение.
Калий – распространенный элемент, поэтому батареи на этой основе дешевле производить, чем батареи, требующие редкого лития. Добыча лития также приводит к экологическим проблемам. Калий показывает хорошие свойства в батареях, но эти батареи, как и литий-ионные, также содержат горючие электролиты, поэтому они небезопасны.
Исследователи из Университета Вуллонгонг в Австралии нашли возможное решение: они разработали электролит на основе огнезащитного средства. Он содержит триэтилфосфат, который также был испытан в качестве растворителя в литий-ионных батареях. Однако концентрация соли в электролите была слишком высока – только разбавленные электролиты подходят для промышленного применения.
Исследовательская группа в Австралии произвела негорючий триэтилфосфатный электролит калиевой соли, который обеспечивал стабильные циклы зарядки и разрядки даже при концентрациях от 0,9 до 2 моль на литр. По словам исследователей, это связано с тем, что новый электролит образует равномерный проводящий слой на электроде. Этот слой не встречался с обычными карбонатными электролитами.
Исследователи предполагают, что калий-ионные аккумуляторы следующего поколения станут безопаснее с этим электролитом. Электролит может быть усовершенствован, а также использован для других систем батарей.
Пройдет некоторое время, прежде чем калий-ионные батареи будут готовы к серийному производству. Исследования уже ведутся на калиево-воздушных батареях, в которых электрод состоит из металлического калия и реагирует с кислородом из окружающей среды. Такие батареи имеют гораздо более высокую плотность энергии, чем литий-ионные батареи.
Однако пока они не продержались достаточно долго, их количество циклов зарядки ограничено. Это связано с тем, что с кислородом реагирует не только калий, но и углерод на аноде. Поэтому исследователи в настоящее время работают над идеями защиты анода от кислорода, что увеличивает количество возможных циклов зарядки. Если нам удастся продолжить разработку калиевых батарей, хранение избыточного ветра или солнечной энергии может быть значительно дешевле.
https://econet.ru/articles/kaliynye-batarei-alternativa-litiy-ionnym-batareyam
18.03.2020
Интересно почитать