Проточні батареї з рідким металом більш безпечні, ефективні і недорогі

0
37


Проточні батареї мають високий потенціал для зберігання енергії у великих масштабах і можуть бути особливо корисні для спільного використання з поновлюваними джерелами енергії, але є кілька проблем, які ще належить вирішити. Інженери з Стенфорда розробили новий тип проточною батареї, яка може бути безпечною, ефективною і недорогий, при цьому в ній використовується металевий сплав, який залишається рідким при кімнатній температурі.
В проточній батареї катод і анод знаходяться в рідкій формі і зберігаються у зовнішніх резервуарах, які при необхідності закачуються в основний елемент батареї. Там дві рідини розділені мембраною, яка вибірково дозволяє їм обмінюватися електронами для зарядки або розрядки енергії.
Ці пристрої можуть в майбутньому накопичувати величезну кількість енергії, але використовуються хімічні речовини, часто токсичні, дорогі і складні в обігу. Команда зі Стенфорда розробила нову проточну батарею для вирішення цих проблем, використовуючи унікальну комбінацію матеріалів.
Проточные батареи с жидким металлом более безопасны, эффективны и недороги Наука
Насамперед, рідина, яка використовується в якості негативної сторони батареї, являє собою сплав натрію і калію. Ця суміш залишається рідким металом при кімнатній температурі і теоретично може зберігати як мінімум в 10 разів більше щільність енергії, ніж інші рідини, раніше запропоновані для цієї ролі. На позитивній стороні осередку команда перевірила чотири різні рідини на водній основі.
ГІБРИДНІ СОНЯЧНІ ПАНЕЛІ, ПЕРОВСКИТНО-КРЕМНІЄВІ «СЕНДВІЧІ», ЕФЕКТИВНІШЕ НА 20% ЗВИЧАЙНИХ
Другий новий матеріал знаходиться в мембрані, яка використовується всередині комірки. Команда виготовила керамічну мембрану з оксиду калію та алюмінію, яка розділяє позитивну і негативну рідини, в той же час пропускаючи струм між ними.
Повідомляється, що комбінація нового негативного електроліту (аноліта) і нової мембрани призводить до подвійного максимальному напрузі проточних батарей, що означає кращу загальну щільність енергії і більш низькі виробничі витрати. Прототип, розроблений командою, також довів свою стабільність протягом тисяч годин роботи.
«Нова акумуляторна технологія має багато різних позитивних показників: вартість, ефективність, розмір, строк служби, безпеку і т. д. », — каже Антоніо Баклиг, співавтор дослідження. «Ми думаємо, що у такого роду технологій є можливість бути широко застосовується в промисловості, тому ми раді цьому».
Дослідники кажуть, що для подальшого поліпшення конструкції батареї в майбутньому вони можуть змінити товщину мембрани або використовувати неводную рідина для позитивної сторони клітинки.