En utilisant le sel comme ingrédient clé, des chercheurs chinois et britanniques ont conçu un nouveau form de batterie rechargeable qui pourrait accélérer le passage à un transport électrique in addition écologique sur nos routes.
De nombreux véhicules électriques (VE) sont alimentés par des batteries lithium-ion rechargeables, mais ils peuvent perdre de l’énergie et de la puissance avec le temps. Dans certaines ailments, ces batteries peuvent également surchauffer pendant le travail ou la cost, ce qui peut également dégrader la durée de vie de la batterie et réduire les kilomètres par charge.
Pour résoudre ces problèmes, l’Université de Nottingham collabore avec 6 instituts de recherche scientifique à travers la Chine pour développer un réservoir d’énergie innovant et abordable avec les avantages de performance combinés d’une pile à flamable à oxyde solide et d’une batterie métal-air. La nouvelle batterie pourrait considérablement étendre l’autonomie des véhicules électriques, tout en étant entièrement recyclable, respectueuse de l’environnement, peu coûteuse et sûre.
Une pile à flamable à oxyde solide convertit l’hydrogène et l’oxygène en électricité à la suite d’une réaction chimique. Bien qu’ils soient très efficaces pour extraire l’énergie d’un flamable, durables, peu coûteux et additionally écologiques à produire, ils ne sont pas rechargeables. Pendant ce temps, les batteries métal-air sont des cellules électrochimiques qui utilisent un métal bon marché comme le fer et l’oxygène présent dans l’air pour générer de l’électricité. Lors de la cost, ils n’émettent que de l’oxygène dans l’atmosphère. Bien que peu durables, ces batteries denses à haute énergie sont rechargeables et peuvent stocker et décharger autant d’électricité que les batteries lithium-ion, mais de manière beaucoup moreover sûre et à moindre coût.
Au cours des premières phases de recherche, l’équipe de recherche a exploré une conception de batterie fer-air à haute température qui utilisait du sel fondu comme sort d’électrolyte – activé par la chaleur – pour la conductivité électrique. Les sels fondus bon marché et inflammables contribuent à conférer à une batterie une capacité de stockage d’énergie et d’alimentation impressionnante et un long cycle de vie.
Cependant, les sels fondus possèdent également des caractéristiques défavorables. Le professeur George Chen, responsable de l’étude de l’Université de Nottingham, a déclaré : «Dans des disorders de chaleur extrême, le sel fondu peut être agressivement corrosif, volatil et s’évaporer ou fuir, ce qui met en péril la sécurité et la stabilité de la conception des batteries. ces caractéristiques d’électrolyte pour une meilleure functionality de la batterie et pour permettre son utilisation long run dans le transport électrique. ”
Les chercheurs ont maintenant amélioré la technologie avec succès en transformant le sel fondu en sel solide mou, à l’aide de nano-poudres d’oxyde solide. Le professeur Jianqiang Wang, de l’Institut de physique appliquée de Shanghai, Académie chinoise des sciences, qui dirige ce projet de collaboration, a prédit que cet électrolyte quasi-solide (QSS) convient aux batteries métal-air qui fonctionnent à 800 ºC auto il supprime l’évaporation et la fluidité des sels fondus qui peuvent se produire à des températures de fonctionnement aussi élevées.
Le collaborateur du projet, le Dr Cheng Peng, également de l’Institut de physique appliquée de Shanghai, Académie chinoise des sciences, explique un element de conception exceptional et utile de cette recherche expérimentale. La quasi-solidification a été réalisée en utilisant la nanotechnologie pour construire un réseau connecté de manière flexible de particules d’oxyde solide qui agissent comme une barrière structurelle se bloquant dans les électrolytes de sel fondu, tout en leur permettant de conduire l’électricité en toute sécurité sous une chaleur extrême.
Le professeur Chen, qui dirige un laboratoire d’électrolyse du sel fondu à Nottingham, espère que les «résultats encourageants» de l’équipe aideront à établir une approche furthermore simple et furthermore efficace pour concevoir des batteries métal-air au sel fondu à faible coût et de haute efficiency avec une stabilité élevée et sécurité.
Il ajoute : «La batterie fer-oxygène au sel fondu modifié a de grandes programs potentielles sur de nouveaux marchés, y compris le transport électrique et les énergies renouvelables, qui nécessitent des methods de stockage innovantes dans nos maisons et au niveau du réseau. La batterie est également, en principe, able de stocker la chaleur solaire ainsi que l’électricité, ce qui est hautement souhaitable pour les besoins énergétiques domestiques et industriels. Les sels fondus sont actuellement utilisés à grande échelle en Espagne et en Chine pour capter et stocker la chaleur solaire qui est ensuite convertie en électricité – notre sel fondu La batterie métallique à air fait les deux tâches en un seul appareil. “