Одножидкостная проточная батарея в 10 раз увеличит запас хода электромобилей

Запас хода и время на зарядку являются двумя базовыми аргументами противников электромобилей, не понимающих их принципиального отличия от тостера. Споры между поклонниками водородных баков и адептами розетки сводятся к тому, что первые готовы продолжить движение через несколько минут зарядки, и они смеются над теми, кому надо ждать несколько часов для пополнения батареи, а то, что большинство электромобилей полностью заряжаются за то время, пока их владельцы спят, в расчет не берется.

Исследователи из Университета Пердью (США) готовы положить конец этому спору, предлагая владельцам электромобилей «возвратную технологию» зарядки, которая немного похожа на проточный (редокс) аккумулятор, но имеет принципиальное отличие. Вместо двух жидких электролитов с положительным и отрицательным зарядом в системе вместе с одним жидким электролитом используется один протекторный анод, подлежащий замене через каждые 4800 километров пробега.

Разработчики утверждают, что с такой системой заряд батареи осуществляется всего за 5 минут, а на замену анода потребуется не больше 15 минут. Дополнительное преимущество состоит в том, что при массовом внедрении технология не потребует принципиальной перестройки топливной инфраструктуры – базами для закачки электролита и замены протекторного катода могут стать обычные бензозаправки.

Читайте также: Проточная батарея на основе витамина B2 создана в Гарварде

В новой системе водород производится по мере необходимости и хранить его можно при давлении в 500 раз ниже, чем в водородном баке, говорят ученые. До сих пор проточные батареи не были конкурентным энергоносителем на рынке из-за низкой удельной энергоемкости, а именно 20 ватт/кг против 130-140 ватт/кг в литий-ионных батареях. Однако батареи нового типа потенциально в 5-10 раз более энергоемкие.

«Батарея генерирует электричество и водород. Принципиальный момент состоит в том, что автомобили на водородном топливе укомплектованы водородными баками, давление в которых варьируется в диапазоне от 34 до 68 мегапаскалей, что потенциально взрывоопасно, - говорит один из участников проекта Эрик Науман. - Традиционные электромобили, такие как Tesla, имеют литий-ионные аккумуляторы, которые обычно заражаются в течение ночи. Наша проточная батарея использует только одну жидкость на водной основе, которая может питать автомобиль, как в случае с ДВС, за исключением того, что не происходит никакого сгорания – это как гибрид батареи и горючего».

Отработанные аккумуляторные жидкости могут собираться и восстанавливаться за счет энергии солнечных, ветровых или гидроэлектростанций. Их компоненты вполне безопасны для хранения в жилом доме, достаточно стабильны, чтобы соответствовать основным требованиям производства и дистрибуции, и являются экономически эффективными.

Для коммерческой реализации технологии разработчиками уже создана компания IFBattery и ведутся испытания на транспортных средствах, работающих в реальных условиях. Предполагается, что замена анода будет стоить около 65 долларов. Предприятия по хранению и перекачке нефтепродуктов могут легко перепрофилироваться на работу с электролитом и установку свежих анодов. Обычные заправки также легко могут перейти на новую технологию, поскольку у них уже есть 100-летний опыт работы с резервуарами и насосами.