Эффект удвоения

Учёные-исследователи в Университете Мюнстера (Германия) разработали новую электрохимическую ячейку, основанную на двухионной технологии накопления заряда. Подобные ячейки перспективны для стационарных систем хранения электроэнергии, которые должны строиться с применением недорогих и нетоксичных материалов, доступных в большом количестве.

Сотрудники университетских лабораторий MEET (Munster Electrochemical Energy Technology) уже тестируют образцы накопителей, при зарядке которых кроме интеркаляции катионов лития в графитовый анод (как в обычных ионно-литиевых аккумуляторах) происходит интеркаляция анионов в графитовый катод. При разрядке ячеек ионы обоих видов высвобождаются в электролит.

Электролит в такой системе приобретает новое значение: он выполняет не только транспортную функцию, но и становится активной средой, в которой катионы и анионы взаимодействуют друг с другом.

Тестовые образцы свежеразработанных элементов показывают хорошую циклируемость - они выдерживают несколько тысяч циклов заряда-разряда при сохранении высокой ёмкости. Саморазряд пока идёт быстрее, чем у классических ионно-литиевых аккумуляторов, но намного медленнее, чем у свинцово-кислотных. Возможности быстрой выдачи энергии получаются неплохие, но всё же похуже, чем у ионно-литиевых собратьев.

По расчётам научных сотрудников университета, плотность запасаемой энергии может достигнуть 40-70 Вт·ч на килограмм батареи. Применяемый сегодня электролит достаточно дорог, однако команда исследователей надеется оптимизировать его состав для снижения стоимости.

Сотрудники университета также готовятся оценить возможности технологии с точки зрения организации пилотного производства новых аккумуляторов. Состав электролита пока не называют. «Мы подали документы на получение патентов на экономичную двухионную аккумуляторную батарею», - объясняет глава исследовательского подразделения MEET Тобиас Пляске.