Как же они не смешиваются между собой? Гениально просто — благодаря разной плотности. Точно так же, как не смешиваются масло и вода в давно стоящем стакане, пока его не встряхнёшь или не поболтаешь в нём ложкой. Но, как мы уже знаем, свою новую батарею Дональд "сватает" энергетикам в качестве стационарного накопителя энергии. Так что проблемы перемешивания жидкостей тут не возникнет.

Аккумулятор, придуманный Дональдом и его соратниками по институту, представляет собой тугоплавкий "стакан" (он же – первый выходной контакт), накрытый крышкой (это второй контакт). Между ними – диэлектрик, а вокруг – теплоизолирующая оболочка.

На дно этой ёмкости авторы конструкции поместили сурьму (это первый электрод в системе), следующий слой – сульфид натрия (электролит), а на самом верху – магний (второй электрод). Всё – в расплавленном виде. Причём в электролите также растворён антимонид магния.

В таком виде аккумулятор готов к приёму тока. По мере того как устройство заправляется энергией извне, положительно заряженные ионы магния в электролите забирают электроны из сети и формируют нейтральные атомы, которые присоединяются к верхнему электроду. Отрицательные ионы сурьмы, напротив, отдают свои электроны и также формируют нейтральные атомы, которые опускаются вниз, присоединяясь к электроду из сурьмы соответственно.

Итак, при заряде прослойка электролита в жидкой батарее тает, а расплавленные электроды – растут.

Схема работы нового жидкого аккумулятора. Слева – устройство готово к приёму заряда. В центре – зарядка батареи. Справа – полностью заряженный электрохимический элемент. Синим цветом показан слой магния, зелёным – электролит, жёлтым – сурьма (иллюстрация Arthur Mount).

А при разряде аккумулятора всё происходит в обратном порядке: отдавая ток в нагрузку, материал электродов (в виде ионов) растворяется в электролите, формируя там антимонид магния и заставляя тем самым центральный слой расти. Сами же электроды обратно сокращаются.

Это довольно необычный принцип работы для химических аккумуляторов. Зато такая система готова выдержать огромное число циклов, она может отдавать и принимать гигантские токи без повреждений. И все компоненты такого аккумулятора – недороги. А поставить такие системы можно хоть в чистом поле, хоть в городе.

Сэдовей и его коллеги построили опытный образец расплавленной батареи. Её удельная ёмкость, правда, получилась не особо впечатляющей. Причина: экспериментаторам не удалось растворить антимонид магния в электролите в достаточно высокой концентрации. Но это не столь уж критично – для стационарного применения масса системы не слишком важна.

К тому же учёные полагают, что все ключевые показатели новой батареи можно будет серьёзно улучшить, подобрав иные металлы и соли, но сохранив полностью принцип работы такого аккумулятора.

До коммерческого варианта его можно довести в течение пяти лет, предсказывает Сэдовей. И это не столь уж много, учитывая, к примеру, что горячие аккумуляторы прежних типов, хотя и изобретены очень давно, до сих пор упорно совершенствуются рядом фирм и всё ещё числятся среди экзотики.

По материалам Membrana.ru