"Zmrazený" akumulátor pro dlouhodobé uchovávání měl vyjít na 23 USD/kWh

Ukládání elektrické energie je velkým tématem především v poslední době, byť jde o dlouhodobý problém. Vyvíjí se mnoho typů akumulátorů pro různé typy určení, protože ta mohou mít různé požadavky a ne každý akumulátor musí svými vlastnostmi vyhovovat všem typům použití. Pro dlouhodobé ukládání energie chce Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) vyvinout nové baterie využívající roztavených solí. Cílem projektu je přinést technologii, která by umožnila ukládat hodně energie v období, kdy je energie dostatek, a používat ji třeba o několik měsíců později, když je jí málo. Příkladem může být jarní tání sněhu, kdy vodní elektrárny v důsledku dostatku vody mohou vyrábět přebytky energie, a tu schovat např. na suché léto. Dalším případem mohou být solární elektrárny, které by vyráběly přebytky v létě a baterie by je dodávala v zimě.

 

 

Nová baterie využívá zajímavého způsobu "zmrazení" energie. Aby se akumulátor mohl nabít, je nutné ho zahřát na 180 °C, což umožní iontům dostat se na cílové místo. Při vychlazení na pokojovou teplotu elektrolyt z tavených solí ztuhne a vytvoří solid-state akumulátor, který navíc do značné míry brání iontům v pohybu a začne fungovat přesně opačně, než je běžně u elektrolytu žádoucí (místo prostředí pro pohyb elektronů se stane bariérou). Aby bylo možné energii použít, je potřeba ho opětovně zahřát, aby elektrolyt umožnil pohyb iontů v opačném směru. Po 12 týdnech klidu si baterie udrží 92 % energie. Bohužel jsme se nedozvěděli, jako moc ztrátové je toto zahřívání vzhledem k uložené energii.

 

Výhodou by měla být nízká cena a jediným problematickým materiálem je zde nikl, jehož cena šla v poslední době hodně nahoru. Než došlo k tomuto navýšení, cena za jednu kWh by u tohoto akumulátoru činila pouhých 23 USD/kWh. Nyní by tedy byla už vyšší. Baterie od PNNL nepoužívá drahého keramického separátoru jako některé jiné solid-state akumulátory, ale ten je založen na skelných vláknech. Elektrody pak využívají hliníku a již zmíněného niklu, chemické složení akumulátoru obsahuje i síru pro zvýšení energetické hustoty. Už u dnešního článku, který má rozměry hokejového puku, se podařilo dostat velmi pěkné hodnoty 260 Wh/kg, což je na úrovni NCA a NMC článků v elektromobilech. Tým vědců nyní hledá cestu, nakolik by bylo možné nahradit nikl železem, které by mělo být řádově levnější a umožnit dostat cenu až k 6 USD za kWh. Technologie je již k dispozici pro licencování dalším společnostem.

 

Zdroj: interestingengineering.com, pnnl.gov