Жидкометаллический аккумулятор, изобретенный профессором Садовэем 10 лет назад, становится еще более практичным и доступным. Ученые обнаружили новый набор химических компонентов, которые увеличивают эффективной батареи и открывают путь к использованию местных ресурсов.
Согласно опубликованным в журнале Nature Communications данным, кальций — дешевый и легко доступный элемент — может служить основой как для слоя с отрицательным электродом, так и для среднего слоя из расплавленной соли.
По словам Садовэя, это была неожиданная находка. Свойства кальция на первый взгляд делают его неподходящим кандидатом для такого рода батареи. Во-первых, он легко растворяется в соли, а для аккумулятора критически важно, чтобы слои не смешивались между собой.
Во-вторых, у кальция высокий порог плавления, что заставляет жидкую батарею разогреваться почти до 900 градусов Цельсия, «что неслыханно», говорит Садовэй. Однако, эти проблемы были решены.
Сначала ученые соединили кальций с другим недорогим металлом, магнием, у которого порог плавления гораздо ниже. В результате нижняя планка температуры понизилась примерно на 300 градусов. И при этом сохранились преимущества кальция — его высоковольтные качества.
Решением второй проблемы стала новая формула соли, которую смешали с хлоридом лития и хлоридом кальция, и оказалось, что кальциево-магниевый сплав не растворяется в этом виде соли.
При этом команда ученых с удивлением обнаружила, что через электролит в батарее проходит не один ион, а сразу множество, что резко повышает энергетические показатели аккумулятора.