Ученые создали безопасную негорючую батарею для безуглеродного будущего
Негорючую, нетоксичную альтернативу литий-ионным батареям разработал стартап Alsym Energy, соучредителем которого является профессор Массачусетского технологического института (MIT) Крипа Варанаси, 21 ноября сообщает пресс-служба MIT.
Литий-ионные аккумуляторы — рабочие лошадки домашней электроники, они обеспечивают также электрическую революцию в транспорте. Но у них есть серьезный недостаток — их воспламеняемость и токсичность, из-за чего крупномасштабные литий-ионные накопители энергии не годятся для густонаселенных городских центров и их опасно применять вблизи заводов по обработке металла или химического производства.
Разработка Alsym Energy поможет возобновляемым источникам энергии, таким как ветер и солнце, преодолеть разрыв в более широком диапазоне секторов. Электроды компании используют относительно стабильные, распространенные материалы, а ее электролит в основном состоит из воды с некоторыми нетоксичными добавками.
Соучредитель Alsym и профессор MIT Крипа Варанаси поясняет: «Возобновляемые источники энергии работают с перебоями, поэтому необходимо хранение их энергии, и чтобы действительно решить проблему декарбонизации, нам нужно иметь возможность производить такие батареи где угодно и по низкой цене».
Компания полагает, что ее аккумуляторы, которые в настоящее время тестируются потенциальными клиентами по всему миру, обладают огромным потенциалом для декарбонизации промышленного производства с высоким уровнем выбросов, и видит другие сферы их применения: от добычи полезных ископаемых до питания центров обработки данных, домов и коммунальных служб.
«Мы обеспечим декарбонизацию рынков, которая раньше была невозможна, — заявил соучредитель и генеральный директор Alsym Мукеш Чаттер. — Ни один химический или сталелитейный завод не осмелится разместить литиевую батарею рядом со своими помещениями из-за ее воспламеняемости, а промышленные выбросы — гораздо большая проблема, чем легковые автомобили. Благодаря такому подходу мы можем предложить новый путь».
Команда основателей Alsym решила разработать батарею на основе новых материалов, чтобы сделать ее невоспламеняющейся и нетоксичной, они хотели избежать использования лития и кобальта. Оценив множество различных химических составов, основатели остановились на текущем подходе Alsym, который был окончательно доработан в 2020 году.
Хотя полный состав батареи Alsym всё еще держится в секрете, поскольку компания ждет получения патентов, один из электродов Alsym в основном сделан из оксида марганца, а другой — из оксида металла. Электролит в основном состоит из воды.
У новых аккумуляторов Alsym есть несколько преимуществ. Поскольку он изначально безопаснее и устойчивее литий-ионных аккумуляторов, компании не нужны те же защитные средства или охлаждающее оборудование, и она может размещать свои аккумуляторы близко друг к другу, не опасаясь пожаров или взрывов.
Варанаси также отмечает, что их аккумулятор можно производить на любом из современных заводов, производящих литий-ионные аккумуляторы, с минимальными изменениями и при значительно меньших эксплуатационных расходах.
Хотя новые батареи не достигают плотности энергии литий-ионных батарей, Варанаси утверждает, что 6-метровый контейнер батарей Alsym может обеспечить 1,7 мегаватт-часа электроэнергии. Батареи также могут быстро заряжаться в течение четырех часов и могут быть настроены на разрядку в течение от двух до 110 часов.
Чаттер сообщил, что Alsym уже работает над другими химическими составами аккумуляторов, которые имеют более высокую плотность и сохраняют производительность при еще более экстремальных температурах.
«Когда вы используете один материал в любой батарее, и весь мир начинает его использовать, у вас заканчивается этот материал, — указал Варанаси. — У нас есть платформа, которая позволила нам разработать не просто один химический состав, а, по крайней мере, три или четыре химических состава, ориентированных на различные области применения, так что ни один конкретный набор материалов не будет испытывать нагрузку с точки зрения поставок».
