Багато матеріалів – від сірки і натрію до марганцю та органічних молекул – намагалися перевершити цей рекорд. І поки що всі вони зазнали невдачі.
Органічні батареї, які створені з деяких найпоширеніших хімічних речовин на Землі, включаючи вуглець, кисень і азот, стали, мабуть, найбільш прикрою невдачею. Вони мали б бути дешевшими, ніж сучасні батареї, що використовують метали. Але поки що ніхто не зміг зламати органічну батарею.
Можливо, до цього часу.
Молодий стартап під назвою має новий погляд на хімію, яка, за його словами, має бути дешевшою, безпечнішою і довговічнішою, ніж попередні органічні батареї і, що дуже важливо, самі літій-іонні батареї.
<"Капітальні витрати повинні бути наднизькими, - сказав TechCrunch Том Сісто, співзасновник і генеральний директор XL Batteries.
Не сподівайтеся знайти продукцію компанії в електромобілі нового покоління. Рідина, яку XL Batteries використовує для зберігання електроенергії, об’ємніша і важча, ніж сучасні літій-іонні акумулятори. Саме тому компанія націлена на мережеве зберігання, яке більше дбає про масштаб, вартість та безпеку, ніж про вагу чи щільність.
<А масштаби установок XL Batteries можуть бути, ну, дуже великими. <Компанія ексклюзивно повідомила TechCrunch, що замовила демонстраційну установку для компанії , яка спеціалізується на зберіганні нафтохімічних продуктів. Перша установка буде, умовно кажучи, невеликою, але як тільки вона відпрацює всі нюанси, компанія зможе швидко створити більші акумулятори, заявили в Sisto.
Почасти причина такого оптимізму Sisto полягає в тому, що ключовим компонентом батареї є не що інше, як резервуар для зберігання.
<"Якщо ми візьмемо два найбільші резервуари [Stolthaven], вийде батарея на 700 мегават-годин", - сказав Сісто. Цього достатньо, щоб забезпечити енергією цілий день. "Я вважаю, що на їхньому майданчику в Х'юстоні є 400 резервуарів".
XL Batteries створює так звані проточні батареї. Базова проточна батарея складається з двох резервуарів, з’єднаних з насосами, які прокачують дві рідини через мембрану. Заряджання батареї виштовхує іони на метафоричний пагорб, зберігаючи їх в одній з рідин. Під час розряджання ці іони перетікають назад в іншу сторону, вивільняючи при цьому електрони.
Проточні акумулятори – це стара технологія, вперше винайдена наприкінці 1800-х років. Але їхня громіздкість і відносно низький рівень накопичення енергії стримували їхнє поширення. Новіші моделі допомогли збільшити накопичення енергії, але вони все ще відносно дорогі, оскільки рідини, які вони використовують, є корозійними, що вимагає дорогих матеріалів для насосів та іншого обладнання.
Органічні батареї вже давно існують, але вони виявилися невловимими, оскільки, коли більшість органічних молекул навантажені зайвими електронами, вони мають тенденцію швидко руйнуватися. Ті, що протрималися довше, потребували охолодження, і навіть тоді вони розпадалися через пару місяців, сказав Сісто.
Навіть маючи більш стабільну молекулу, Сісто знав, що XL Batteries мають бути дешевшими, якщо компанія хоче досягти успіху. Проблиск надії з’явився під час його досліджень у Колумбійському університеті, коли органічна сполука, яку він досліджував, побила рекорд за найбільшою кількістю електронів, що приймаються в одну молекулу. На той час цю молекулу потрібно було суспендувати в органічному розчиннику, який був дорогим і легкозаймистим. Врешті-решт, він та його колеги змогли зробити її стабільною у воді з нейтральним рівнем рН. Тоді він зрозумів, що на цьому можна побудувати компанію.
Одна з установок XL Batteries складається з трьох частин: одного 40-футового транспортного контейнера та двох резервуарів. Запатентована мембрана та інші компоненти компанії встановлюються в транспортний контейнер, а потім один або кілька з них під’єднуються до резервуарів для зберігання. Розмір резервуарів визначає ємність акумулятора, а кількість транспортних контейнерів – швидкість заряджання та розряджання акумулятора.
Оскільки компанія використовує так багато готових технологій, Sisto каже, що XL Batteries може незабаром почати створювати більші акумулятори. “Комерційний дизайн значною мірою готовий”, – сказав він. Компанія співпрацює з інженерною фірмою, яка раніше розробляла інші проточні акумулятори. “У них є всі необхідні деталі”.
<Крім перших клієнтів, таких як Stolthaven, XL Batteries прагне співпрацювати з незалежними виробниками електроенергії для створення батарей для підтримки мережі, особливо в Техасі, де такі установки швидко стали звичним явищем.
<"Ми вважаємо, що економічні показники на рівні проекту є дуже переконливими", - сказав Сісто.