PolyJoule / Interesting Engineering
У недавньому експерименті інженери зробили те, що зазвичай закінчується пожежею: вони направили на високоефективну батарею пропановий пальник температурою 3600°F (1982°C). Не було ні вибуху, ні панічного шипіння, ні токсичної хмари диму. Більше того, щойно пальник вимкнули, полум’я просто зникло.
Цього тижня американська компанія PolyJoule офіційно представила свою батарею третього покоління — технологію, створену для “самозгасання”. Поки решта індустрії витрачає мільярди, намагаючись запобігти вибухам батарей, PolyJoule створила батарею, яка відмовляється навіть підтримувати горіння.
Звичайні батареї — у смартфонах, Tesla чи великих системах зберігання енергії — залежать від металів на кшталт літію, кобальту або нікелю. Ці метали є реактивними та схильними до “теплового розгону” — небезпечного ланцюгового процесу, коли одна перегріта комірка запускає масштабну пожежу.
“Батареї не повинні спричиняти пожежі. Батареї не повинні поширювати пожежі. Батареї не повинні загорятися взагалі”, — заявив співзасновник і CEO PolyJoule Елі Пастер.
Ідея проста, але саме з нею індустрія довго не могла впоратися. Рішення PolyJoule — органічне. Усередині комірки замість “вогняної пастки” з літієвого металу використовується інноваційна пара: провідний полімерний катод та рідкий сольовий електроліт. Замість металевої кристалічної решітки батарея використовує провідні полімери для утримання заряду.
“Насправді, наші батареї вже працюють у мережевих системах з 2021 року, а сумарний час реальної експлуатації перевищив 263 млн годин”, — стверджують у PolyJoule.
Щоб продемонструвати стійкість технології, компанія опублікувала відео, де повнорозмірну комірку піддають прямому впливу пропанового пальника температурою 1982°C, спрямованого прямо на внутрішні компоненти. Попри екстремальну температуру та видиме виділення газів, батарея не підтримала горіння. Щойно пальник прибрали, полум’я миттєво згасло — продемонструвавши рівень термічної стабільності, недосяжний для інших батарей на основі металів.
“Матеріали, які мають схильність займатися, часто містять реактивні метали, що спонтанно реагують із повітрям і леткими рідинами. Перевага батарей PolyJoule у тому, що вони не містять ні того, ні іншого”, — пояснив Тімоті Швагер, професор хімії MIT і співзасновник PolyJoule.
Хімія третього покоління забезпечує десятикратне збільшення щільності енергії порівняно з першою версією технології. Також вона розрахована більш ніж на 10 000 циклів заряджання. Загалом, ця хімія усуває ризики теплового розгону, утворення дендритів і потребу у складних системах охолодження, які переслідують літій-іонні батареї. Компанія також заявляє про сертифікацію UL9540A та UL810A.
“Це стандарти, які перевіряють ризики займання й теплового розгону для великих систем накопичення енергії. На відміну від класичних літій-іонних батарей, технологія PolyJoule не потребує “чистих кімнат” для виробництва, не використовує рідкісноземельні метали та може працювати без HVAC-систем охолодження навіть у діапазоні температур від -20°C до +45°C”, — запевняють у PolyJoule.
У компанії також стверджують, що виробництво таких батарей споживає до 90% менше води та генерує до 80% менше викидів CO₂ порівняно з традиційними літій-іонними аналогами. Окрім цього, технологія дозволяє відмовитися від громіздких систем охолодження та використовує локальний ланцюг постачання. Перехід від кристалічних металевих структур до стабільної системи з рідкої солі та полімерів пропонує простіше рішення для головних проблем галузі: безпеки, нестабільності постачання та складності експлуатації.
“PolyJoule створила продукт, який можна безпечно встановлювати всередині будинків і бізнесів, використовуючи негорючі провідні полімери та рідкий сольовий електроліт із тиском пари в мільярди разів нижчим, ніж у електролітів літій-іонних батарей”, — додав Swager.
Поки світ стрімко переходить до “зеленої” енергетики, попит на стаціонарні системи накопичення енергії різко зростає. Але коли такі системи встановлюють поруч із будинками та лікарнями, просто “відносної безпеки” вже недостатньо. PolyJoule позиціонує свою технологію не лише як “зелену” альтернативу, а і як альтернативу, що дає спокій. Компанія планує почати приймати заявки від установників сонячних систем та промислових клієнтів уже пізніше цього року.
Джерело: Interesting Engineering
Контент сайту призначений для осіб віком від 21 року. Переглядаючи матеріали, ви підтверджуєте свою відповідність віковим обмеженням.
Cуб'єкт у сфері онлайн-медіа; ідентифікатор медіа - R40-06029.