В центре совместного проекта «Insider - инсайдер» стоит разработка двойной ионной аккумуляторной батареи. В ней, в отличие от литий-ионной батареи, ионы лития электростатически связываются не только на аноде, но и анионы электролита на катоде. Во время процесса зарядки ионы лития связываются на отрицательном электроде, а анионы электролита на положительном графитовом электроде. Если аккумуляторная ячейка разряжается, то оба типа ионов высвобождаются и возвращаются обратно в электролит.

Таким образом, основным отличием от литий-ионного аккумулятора является работа электролита, говорит д-р Тобиас Плаке, руководитель группы по исследованию материалов Исследовательского центра МЕЕТ: «В литий-ионной ячейке электролит служит только в качестве транспортной среды для ионов лития между двумя электродами. В двойной ионной ячейке он работает, кроме того, в качестве активного материала «.

Число циклов, которое может выдержать такая аккумуляторная батарея, является еще одним ее преимуществом. В лабораторном масштабе уже удалось достичь нескольких тысяч циклов зарядки-разрядки двойного ионного аккумулятора при сохранении высокой емкости. Саморазрежение, однако, несколько выше, чем у литий-ионных батарей, но намного лучше, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов. Ученые отмечают также хорошие значения нагрузки при быстрой разрядке, но двойные ионные аккумуляторы еще уступают литий-ионным.

В рамках проекта ученые исследовали материалы для токосъемника, электролита, активного материала и функциональных слоев на предмет их пригодности для их использования для двойной ионной технологии. Кроме этого, были также оценены методы модификации и повышения функциональности всего процесса производства электродов.

В рамках проекта «Инсайдер» были решены различные механистические вопросы понимания этой относительно молодой технологии. В возможных последующих проектах эта технология может быть интегрально преобразована в опытный образец с целью быстрого достижения уровня промышленного производства двойных ионных аккумуляторов. Некоторые промышленные компании уже проявляют интерес. Хотя электролиты, используемые здесь, как специальные химикаты, все еще относительно дорогие, говорит Плаке, однако, цена может значительно снизиться за счет оптимизации электролита в сочетании с оптимизацией химии аккумуляторных ячеек.

Практически достижимая удельная гравиметрическая плотность энергии у двойных ионных систем хранения электроэнергии составляет приблизительно от 40 до 70 Вт · ч / кг, что является особенно привлекательным для стационарных систем хранения электроэнергии, которые абсолютно необходимы, в частности, для эффективного аккумулирования электроэнергии из возобновляемых источников. «Мы уже смогли подписать инновационные патенты на коммерческую эксплуатацию двойного ионного аккумулятора,» сказал Плаке.

Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber