Ще можем да използваме иновацията още следващата година
Цената е решаваща променлива за всяка батерия, която може да служи като жизнеспособна опция за съхранение на възобновяема енергия. Изследователи от Масачузетския технологичен институт откриват, че съхранението на енергия трябва да струва само 20 щатски долара на киловатчас, за да може мрежата да се захранва изцяло от вятър и слънце.
Напълно инсталирани 100-мегаватови, 10-часови литиево-йонни батерийни системи за съхранение в мрежата сега струват около $405/kWh. Нова батерия от течен метал, планирана за внедряване в реалния свят през 2024 г., може значително да намали разходите за съхранение на енергия.
Ниската цена също мотивира създаването на течна метална батерия, съдържаща електроди от разтопен метал и електролит от разтопена сол.
С нетърпение към промените
По-ниската цена на батерията от течен метал се дължи на по-прости материали, химия и дизайн на системата в сравнение с литиево-йонните. Тук от решаващо значение е и по-дългият й живот. Концепцията за батерия от течен метал я прави уникална за стационарно съхранение. Не е запалима, за разлика от литиевите. Наблюдаваме голяма устойчивост по отношение на капацитета. Има данни за хиляди цикли на зареждане, което е години ползотворна работа. С други думи, такава батерия може да ни служи 20 години и все още да притежава 95% от капацитета си.
Конвенционалните батерии обикновено се правят с два твърди електрода – графит и литиев метален оксид. Такива са литиево-йонните батерии. По време на циклите на заряд разряд, йони от електролита текат във и от електродите, а твърдите материали се разширяват и свиват. Повтарящите се промени разпадат частиците с течение на времето, причинявайки спад в капацитета на батерията.
Уникален състав
Течно-металната батерия се състои от три течни слоя, подредени заедно въз основа на плътността. Най-плътният катод от разтопен антимон е отдолу, анодът от лека калциева сплав е отгоре, а електролитът от калциев хлорид със средна плътност се намира в средата.
Дизайнът с течен метал изисква по-малко компоненти, а химията разчита на сплави, така че да няма разпадане на твърд материал. По време на разреждането калциевият анод освобождава калциеви йони, които преминават през електролита към катода. Там образуват калциево-антимонова сплав. Процесът се обръща по време на зареждане.
Един недостатък на новата батерията обаче е дългият период преди внедряването й. Компанията производител вече има големи поръчки от гиганти като Microsoft. Целта е да се откажат от дизеловите генератори като резервни източници на енергия в центровете за данни.
Ресурси и производство
Тъй като търсенето ще се увеличава, ще трябва да се осигури стабилно снабдяване с антимон. Близо 90% от световния антимон днес идва от Китай, Русия и Таджикистан.
Канадска компания за проучване на минерали, също се стреми към производство на антимон в Северна Америка. Компанията има права върху мина за антимон в Нова Скотия, която е изоставена от 60-те години на миналия век. С нарастването на нуждите можем да преминем към търсене на по-големи източници на ценната суровина.
