В конструкции батарей, основанных на принципах
перетекания жидкого электролита из одного резервуара в другой (liquid flow
battery), обычно используются клапана и насосы, обеспечивающие движение
электролита. Этот электролит, или электролиты двух разных типов, разделенные
ионной мембраной, движутся сквозь камеру с электродами, на которых и создается
электрический потенциал. К недостаткам таких батарей можно отнести сложность их
конструкции, но они обладают одним неоспоримым достоинством, после того, как
весь электролит перетек из одной емкости в другую, для их повторного
использования необходимо направить поток жидкости в обратном направлении.
Используя подобный принцип, исследователи из
Массачусетского технологического института создали "вечную" батарею,
электролит в которой течет только под воздействием силы тяжести. А для того,
чтобы "перезарядить" батарею, требуется только перевернуть ее подобно
песочным часам.
В опытном образце батареи жидкий электролит заполняет
только одну сторону батареи, вторая заполнена металлическим литием.
Исследователи сообщили, что такой гибридный вариант является промежуточным
вариантом, предназначенным для проверки работоспособности их идеи. А в самом
ближайшем времени они собираются изготовить новый опытный образец, внутри
которого будет находиться только жидкий электролит. Тем не менее, и у такой
гибридной батареи имеется будущее, ведь такой подход позволит создавать
высокоэффективные источники и устройства аккумулирования энергии, которые
возьмут самые лучшие черты твердотельных батарей и батарей с жидким
электролитом.
Кажущаяся простота конструкции новой батареи весьма
обманчива. Для ее создания ученым пришлось глубоко вникнуть в тонкости движения
потоков жидкости, найти оптимальный состав жидкого электролита и разработать
конструкцию самой батареи. Но все потраченные усилия стоили результата, ведь
получившийся источник электрической энергии является простым и менее
дорогостоящим, нежели другие подобные решения.
Конструкция новой батареи является масштабируемой, на ее
базе можно будет создавать сколь угодно большие модульные системы, которые
будут выступать в качестве буфера между непостоянными источниками энергии,
такими, как Солнце и ветер, и конечными потребителями. "Нам удалось
построить мост между двумя совершенно различными областями, между динамикой
движения жидкостей и электрохимией" - пишут исследователи, - "На
оборудование для перекачки жидкостей приходится основная доля стоимости жидких
батарей. И наша технология позволяет полностью от этого избавиться".
