Репортаж от Wedoany，Международная исследовательская группа продемонстрировала возможность более эффективного перемещения ионов хлора в твердотельных материалах для батарей. Этот результат был достигнут учёными из Швейцарии, Канады и США, которые сосредоточились на аккумуляторных системах, пригодных для хранения энергии в электросетях. Команда ввела небольшое количество таких элементов, как кальций, магний или стронций, в материал оксихлорида лантана (lanthanum oxychloride), причём кальций показал наиболее значительный эффект, увеличив скорость движения ионов хлора до 10 000 раз. Это открытие было опубликовано в журнале ACS Applied Energy Materials.
Хлориды, содержащиеся в морской воде, являются одними из наиболее доступных химических сырьевых материалов на Земле, и их изобилие привлекло внимание исследователей батарей. Литий-ионные аккумуляторы остаются доминирующей технологией, однако для хранения энергии на уровне электросетей более важны доступность материалов, стоимость, безопасность, надёжность поставок и срок службы, а не компактные размеры и плотность энергии. По данным Министерства природных ресурсов Канады (Natural Resources Canada), мировое производство лития за последние пять лет более чем удвоилось, при этом на Канаду приходится 4,4% мировых известных запасов, а централизованные резервы создают риски для долгосрочного планирования крупных энергетических проектов.
Основной проблемой хлоридных батарей всегда была подвижность ионов в твёрдых материалах. Профессор Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zürich) и директор лаборатории батарейной науки Института Пауля Шеррера (Paul Scherrer Institute) Сарбаджит Банерджи совместно с докторантом Цзинсян Чэном модифицировали твёрдый материал, способный проводить ионы хлора. Команда ввела в атомную структуру оксихлорида лантана небольшое количество кальция, магния или стронция; кальций оказался наиболее эффективным, увеличив скорость движения ионов хлора до 10 000 раз. После модификации материал стал более гибким на атомном уровне, что улучшило пути переноса ионов. Канадский источник синхротронного излучения (Canadian Light Source) с помощью сверхярких рентгеновских лучей на линии VLS-PGM объяснил изменения внутренней структуры материала.
Это исследование всё ещё находится на ранней стадии, и твёрдотельные хлоридные батареи потребуют значительной доработки перед тестированием в сетевых проектах. По мере расширения масштабов ветровой и солнечной энергетики электросетям необходимы технологии хранения энергии с различной продолжительностью, структурой затрат и цепочками поставок. Исследователи отмечают, что хлоридные батареи могут не стать решением в ближайшей перспективе, но, вероятно, будут частью более широкого перехода к созданию систем хранения энергии из более доступных материалов.
Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com
