Бульбашки іонної рідини в мінеральному маслі. Лише останнім часом її виробництво потроху почало приймати промислові масштаби, а ціна таких складів стала знижуватися. На думку американських винахідників, це і повинно відкрити дорогу акумуляторів небаченої раніше ємності (фото John Wilkes).
Міністерство енергетики США (DOE) виділив грант в $ 5,13 мільйона молодий аризонской компанії Fluidic Energy на будівництво прототипів довговічних метало-повітряних батарей з питомою ємністю на порядок більшою, ніж у літієво-іонних акумуляторів.
Нові батареї будуть використовувати в якості анода метал (як варіант - цинк), який в осередку повинен окислюватися киснем з повітря, а при заряді батареї - назад відновлюватися.
Однак на відміну від колишніх електрохімічних батарей на базі цинку в новому роль електроліту повинен грати не водний розчин, а іонна рідина. Відповідно, новий тип акумулятора отримав назву Metal-Air Ionic Liquid Battery.
Засновник Fluidic Energy Коди Фрізен (Cody Friesen), професор університету Арізони, стверджує, що застосування іонної рідини зніме головну проблему перезаряджаються цинкових елементів - випаровування і деактивацію електроліту.
Серед іонних рідин є такі, що залишаються в рідкому стані як на пристойному морозі, так і при температурі вище точки кипіння води. Крім того, у них вище електрохімічна стабільність, ніж у води, так що такі осередки можна заряджати до більш високої напруги.
Разом з тим команда Фрізена розробила для свого осередку високопористий електрод з розмірами пор до 10 нанометрів, який добре утримує цинк, заважаючи йому формувати дендрити, здатні привести до короткого замикання.
Головне ж в дослідженні компанії: пошук іонної рідини з відповідними параметрами. Вона повинна не тільки «по електрохімії» відповідати вимогам до нової батареї, але і випускатися в достатній кількості і за прийнятною ціною.
У команди Коди є кілька хороших претендентів, випробуваних на дослідах, і тепер компанія працює над зведенням в єдиному пристрої всіх експериментальних напрацювань, що з'явилися у неї за останні чотири роки.
В результаті ж, за словами глави Fluidic Energy, на світ з'явиться перезаряджається електрохімічна комірка з феноменальною питомою ємністю від 900 до 1600 ват-годин на кілограм, та ще й з ціною трохи більшою, ніж у свинцево-кислотних батарей, тобто втричі нижче, ніж в акумуляторів літієвих.
Якщо Фрізену вдасться стримати свою обіцянку і досягти на практиці верхньої планки, це буде означати, наприклад, що п'ятимісний електромобіль зможе проїхати 1000 кілометрів на одному заряді акумулятора, що важить всього 100 кг.