Батареи будут работать годами без подзарядки

Инженеры из японской компании NTT создали новую топливную ячейку, обладающую более высокой электрической емкостью и надежностью по сравнению с современными разработками. По словам ученых, соединяя ячейки последовательно, можно добиться времени автономной работы в течение нескольких лет. Однако, запуск в массовое производство пока не планируется.

Улучшить свойства элемента питания удалось за счет использования нового соединения из оксидов лантана, никеля и железа, сообщает tradingmarkets.com. Данное решение позволило увеличить размер ячейки до 12 см в диаметре без вероятности ее разрушения. Ранее для сборки тверодооксидных ячеек (т.е. ячеек на основе твердого электролита – именно о них и идет речь) использовался цирконий. Но этот металл является хрупким, что накалывает на размеры ячеек существенные ограничения.

Установка из 50 ячеек, собранная специалистами NTT, позволяет вырабатывать 1 кВт электроэнергии в течение 1000 часов. Изменяя конфигурацию установки, можно добиться продолжительности ее работы до 3500 часов, то есть 146 суток. При этом эффективность инсталляции достигла 54%. По словам разработчиков, соединяя новые топливные ячейки в более длинные последовательные группы, можно достигнуть времени работы в десятки тысяч часов или несколько лет. Однако в этом случае эффективность системы снизится до 20-30%.

В дальнейшем инженеры NTT планируют создать стабильную систему, которая смогла бы гарантированно работать на протяжении нескольких лет. Запускать ячейку в коммерческое производство пока не планируется.

Твердооксидные топливные ячейки, как правило, используются для стационарной установки и питания фермерских хозяйств, коттеджей, радиолокационных станций и т.п. Такие системы питания отличаются высокой эффективностью и могут обеспечивать мощность от нескольких ватт до сотен киловатт.

В мобильной индустрии основной акцент делается на жидкостные топливные ячейки, работающие на метаноле. Ожидается, что метаноловые ячейки со временем придут на смену современным литиево-ионным аккумуляторным батареям. Преимуществами таких элементов питания являются практически полная безопасность, а также «неисчерпаемый» заряд энергии: для перезарядки топливной ячейки достаточно влить в нее новую порцию метанола.

Не так давно компания Sharp сообщила о том, что ей удалось достигнуть рекордного показателя выработки электроэнергии в топливной ячейке с прямой подачей метанола (DMFC) — 0,3 Вт на кубический сантиметр. Это в 7 раз больше по сравнению с более ранними разработками этой же компании. Разработкой таких ячеек занимаются Sony, Toshiba, Samsung и другие компании.