Будет ли в следующую эпоху электрической авиации использовать Sodio-Aiaia-Aiaia?
С плотностью энергии на уровне свай 1200 Вт/кг, новый топливный элемент, приводимый к жидкому металлу натрия и воздуха, может легко распаковать приманку.
Он может нести энергию, сохранившуюся в литиевых батареях, без веса с точки зрения веса три раза. Мы говорим о новой мотионо-AIA-AIA, электрохимической ячейке, созданной группой ученых из Массачусетского технологического института (MIT) в Соединенных Штатах. Решение было прямо разработано для преодоления пределов текущего перезаряжаемого при кормлении тяжелого транспорта и, согласно результатам, опубликованным командой в журнале ДжоульЦель, возможно, была достигнута в полном объеме.
За пределами металлического воздуха перезаряжается
Рассматриваемое устройство на самом деле представляет собой середину между традиционным топливным элементом и батареей натрия. Цель работы состояла в том, чтобы преодолеть пределы этой электрохимической пары (или, в более общем смысле из металлического воздуха) в версиях батареи. Перед лицом некоторых из самых высоких теоретических плотностей энергии, известные вторичные клетки натрия в воздухе показывают, на самом деле, все еще несколько проблем с перезарядкой.
Проблемы, которые не представляют себя с топливными элементами, поскольку, чтобы «полный», просто добавьте новое топливо.
Топливный элемент, разработанный MIT с сотрудничеством других институтов, использует жидкий натрий натрия в качестве слияния натрия (слияние 98 ° C) и включает в себя твердые линзы ионов натрия (Alumina NA-β). Чтобы завершить клетку, пористый электрод, обращенный к воздуху, который помогает натрия химически реагировать с кислородом и производить электроэнергию. Выхлопной продукт? Гидроксид натрия (NAOH).
Ученые создали две разные версии топливного элемента натрия. В первом, называемой ячейки H, две вертикальные стеклянные трубы соединены трубкой в центре, которая содержит твердый керамический электролит и пористый воздушный электрод. Жидкий металл натрий заполняет трубку с одной стороны, а воздух течет через другую, обеспечивая кислород для электрохимической реакции в центре. Второй использует горизонтальную конструкцию с подносом электролитического материала, который содержит жидкий натрий. Пористый воздушный электрод закреплен на дне подноса.
Продувка топливных элементов, плотность энергии 1200 Вт/кг
Лабораторные испытания показали, что топливный элемент натрия-воздушного воздуха может нести энергию в течение трех раз по сравнению с тем, что накапливается в литий-ионных батареях на единицу веса. Подробно, прототип показал плотность энергии 1200 Вт/кг (1295 Вт/л) до плотности тока 80, но/см². И 1540 Вт/кг (1760 Вт/л) при 40 мА/см². Для сравнения, перезаряжаемый литий -ион достигает максимум 300 часов/кг.
«Порог, который вам действительно нужен для реалистичной электрической авиации, составляет около 1000 часов на килограмм»говорит профессор, еще не Ming Chiang del Mit, согласно которому новая технология может обеспечить новую эру для тяжелого транспорта.
Примечание. Металлический натрий чрезвычайно реактивный и рискует поджигает огонь, если он подвергается воздействию влажности. Так что даже в этом случае безопасность должна быть приоритетом дизайна. Однако исследователи объясняют в этом топливном элементе, одна сторона состоит только из воздуха, «Разбавленная и ограниченная. Таким образом, нет концентрированных реагентов рядом друг с другом».
Прочитайте поиск «Топливный элемент натрия-воздуха для высокой плотности энергии и недорогой электроэнергии» Опубликовано на Джоуле.