Нанотрубки превращают свинцово-кислотные аккумуляторы в суперэнергетический источник⁠⁠

Израильский стартап разработал способ увеличить срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов в четыре раза, что разрушило многомиллиардную индустрию и потенциально сделало их наиболее популярным способом хранения энергии, пригодным для подзарядки и вторичной переработки, во всем мире.

Свинцово-кислотная технология производства аккумуляторов является второй по распространенности в мире, и в настоящее время элементы питания используются в качестве стартерных аккумуляторов в легковых автомобилях, грузовиках и мотоциклах.

Батареи имеют положительную пластину из диоксида свинца на одном конце и губчатую свинцовую отрицательную пластину на другом конце, между которыми протекает серная кислота для проведения электричества.

Несмотря на то, что они дешевле в производстве, чем их основные конкуренты - литий-ионные аккумуляторы, они не столь энергоэффективны и имеют меньший срок службы.

Но компания Salvation Battery обнаружила, что размещение углеродных нанотрубок – крошечных, сверхпрочных и высокопроводящих трубчатых цилиндров из атомов углерода – на одном конце свинцово-кислотной батареи увеличивает срок ее службы в четыре раза.

Стартап считает, что его добавка из нанотрубок может оказать серьезное влияние на рынок накопителей энергии, даже обогнав литий-ионные аккумуляторы в качестве первого варианта решений для хранения энергии.

По данным Allied Market Research, в 2020 году мировой рынок аккумуляторных батарей оценивался в 90 миллиардов долларов, а к 2030 году, по прогнозам, он достигнет 150 миллиардов долларов.

“Нам нужно больше систем хранения данных в сети. Большинство решений для хранения данных - это литий-ионные аккумуляторы, которые полностью захватили рынок. Но по-прежнему существует большая потребность в хранилищах по всей сети, в которых свинцово-кислотные аккумуляторы с более длительным сроком службы могут быть лидером”, - говорит директор Salvation Battery Дэвид Вайманн (David Waimann), NoCamels.

Компания Salvation считает, что ее аккумулятор может даже заменить литий-ионные аккумуляторы на рынке электромобилей (EV), став первым выбором для производителей электромобилей.

Компания утверждает, что они могут работать на электромобиле такое же количество времени от батареи, размер которой в четверть меньше аккумуляторов, используемых сегодня в транспортных средствах, экономя огромное количество места и делает автомобиль более безопасным в случае столкновения, при котором батарея выходит из строя и опасные материалы, находящиеся внутри, становятся видны.

По словам Дэвида, хотя производители автомобилей не ставят перед собой цели заставить свои электромобили работать намного дольше, чем сегодня, возможность преодолевать те же расстояния на меньшей по размеру батарее очень привлекательна.

«Если батарея может быть меньше половины размера, тогда это дешевле и лучше для автопроизводителя», — говорит он.

Литий-ионные аккумуляторы являются нынешним лидером на рынке электромобилей и накопителей энергии, но они могут быть ненадежными и опасными. Существуют серьезные глобальные опасения по поводу добычи литий-ионных материалов — отрасли, в которой доминируют Китай и Россия.

Также существуют опасения по поводу переработки литий-ионных аккумуляторов. При неправильной переработке они могут стать причиной загрязнения окружающей среды и пожаров, а также выделять токсичные химические вещества, вредные для здоровья людей и дикой природы.

Напротив, свинцово-кислотные батареи более экономичны, легко перерабатываются, устойчивы к перезарядке и более безопасны с точки зрения пожароопасности по сравнению с литий-ионными батареями. Кроме того, свинец менее вреден для окружающей среды, чем литий.

«Нас не беспокоит нехватка свинца в мире, и там не доминирует Китай», — говорит Дэвид. «Во-вторых, это совершенно безопасно, поскольку литий может иногда взорваться».

Он объясняет, что 99 процентов всех свинцово-кислотных аккумуляторов перерабатываются, в том числе не менее 70 процентов тех, которые мы находим в наших автомобилях.

«Вы просто вынимаете анод и катод как например в Израиле и отправляете их на завод в Ашдоде, где они перерабатывают их», — говорит он.

Battery Council International, ведущая торговая ассоциация отрасли в Северной Америке, заявляет, что свинцово-кислотные аккумуляторы известны своей безопасностью в производстве, транспортировке, использовании и переработке.

Хотя они являются крупнейшим потребителем свинца, выбросы от их производства составляют менее 1 процента от общего объема выбросов свинца в США. Кроме того, большая часть воздействия свинца на человека происходит из старых источников металла, таких как этилированная краска, бензин, керамика и водопроводные трубы, а не из батарей.

Технический директор компании Salvation Battery Томер Зимрин придумал идею использования нанотрубок во время исследования эффективности свинцово-кислотных аккумуляторов и обнаружил способ манипулировать аккумулятором, чтобы сделать его на 400 процентов более долговечным.

Объединившись с серийным предпринимателем Вайманном в 2020 году, они основали Salvation Battery, чтобы вывести на рынок разработку Зимрина.

«То, что Томер обнаружил – было крупным прорывом в технологии аккумуляторов, затронувшим второй по важности тип аккумуляторов в мире», – говорит Вайманн.

Компания, базирующаяся в Рамат-Гане, быстро получила поддержку венчурных капиталистов и исключительно положительные отзывы от отраслевых экспертов, включая, по словам Дэвида, проверку технологии от 10 международных ученых со всего мира.

Salvation Battery использует строгую бизнес-модель, продавая свою запатентованную технологию нанотрубок только в качестве дополнения к батареям во время производственного процесса.

Их первоначальный целевой рынок — производство свинцово-кислотных аккумуляторов в ЕС, а затем и во всем остальном мире. Компания уже подписала соглашение с немецким производителем свинцово-кислотных аккумуляторов о начале использования нанотрубок Salvation в своей продукции.

«Мы будем производить специализированные углеродные нанотрубки и подвергать их нашей собственной запатентованной технологии, а затем продавать эти специализированные добавки к нанотрубкам всем производителям аккумуляторов по всему миру», — говорит Дэвид.

Salvation Battery планирует внедрить свою технологию в каждую разрабатываемую свинцово-кислотную батарею, что позволит им вернуть себе титул самой надежной батареи в мире.

Дэвид даже объясняет, что название Salvation связано с намерением компании вдохнуть новую жизнь в индустрию свинцово-кислотных аккумуляторов.

«Мы хотели бы стать частью новой удивительной отрасли в Израиле, которая будет поставлять высокоэффективные присадки для аккумуляторов по всему миру», — говорит Дэвид.

Перевод с английского

ИСТОЧНИК