Изобретён «жидкий» аккумулятор

В 2010 группа коллег из Массачусетского Технического Университета основала фирму Liquid Metal Battery. Они преследовали цель создания инновационного типа портативного перезарядного источника энергии. Новый аккумулятор на 80% состоит из расплавленных элементов. Совершенствование технологии ведётся несколько лет и только сейчас удалось собрать полноценный прототип.

Твёрдые компоненты батарейки представлены корпусом и токоприёмниками. Мягкие состоят из расплавов трёх видов, уложенных слоями (разная плотность предохраняет их от перемешивания):

• Анод из жидкого магния (Mg);
• Электролит. В стадии тестирования использовали несколько вариантов: MgCl2, KCl, NaCl;
• Смесь сурьмы (Sb) с магнием.

Работа устройства

Зарядка. Под воздействием электрического тока ионы магния выходят из нижнего слоя и стремятся к аноду. Далее они начинают забирать электроны. Происходит образование нейтрального металла.

Разрядка. При питании от аккумулятора магний отдаёт электроны и возвращается обратно на дно к сурьме. Во время процессов меняется толщина верхнего и нижнего слоёв.

Теория и практика

Материалы обещают высокую устойчивость к высокому напряжению, долговечность и отказоустойчивость. При высоких нагрузках расплавляться уже нечему, деструктивное влияние на корпус и контакты — минимальные.

Но испытания открыли парочку подводных камней:

• КПД батареи всего 69% ;
• Несколько недель беспрерывных циклов зарядки-разрядки вывели образец из строя в результате испарения электролита.  Видимо нужно менять конструкцию корпуса.

Есть и хорошие новости — никаких механических и химических признаков дефектов твёрдых составляющих не обнаружено.

Перспективы

Учёным остаётся «отшлифовать» своё изобретение, прежде чем оно будет готово к массовому выпуску. По их данным, себестоимость «жидкой батарейки» невысока.  Область применения — промышленные предприятия и производство.

Идея принадлежит Дэвиду Брэдуэллу (David Bradwell) и Луи Ортицу (Luis Ortiz).