Loading

Зеленая и безопасная проточная батарея предлагает дешевое хранение энергии

Создано 05.10.2015 23:00
Автор: Natali

Зеленая и безопасная проточная батарея предлагает дешевое хранение энергии. Facepla.net последние новости экологии

Ученые Гарвардского университета разработали дешевую и легко адаптирующуюся проточную батарею, которая может идеально подойти для хранения энергии возобновляемых источников в течение дня. Батарея с использованием доступных материалов, гораздо безопаснее, чем предыдущие конструкции ученых, и может выйти на рынок через три года.

Литий-ионные аккумуляторы являются хорошим решением для смартфонов и электрических внедорожников, но они не могут быть лучшим вариантом для обработки напряжений, которые солнечная и ветровая энергии передают в электрическую сеть. Чтобы получить максимальную отдачу от возобновляемых источников энергии, нам нужно что-то более гибкое, масштабируемое и, самое главное, дешевле, чем батарея с твердым электролитом.

Так называемые проточные батарея могут стать идеальным решением. Такие устройства хранят энергию в жидкой форме, во внешних отсеках, и собирают или освобождают ее путем ионного обмена между этими жидкостями через специальную мембрану. Это делает проточные батареи чрезвычайно гибкими: их объем может быть изменен путем изменения размера резервуаров, а их выходная мощность может изменяется путем регулирования площади мембраны.

Проточная батарея также может бездействовать в течение длительных периодов времени без потери заряда и вне зависимости от экстремальных температур.

Зеленая и безопасная проточная батарея предлагает дешевое хранение энергии

Профессор Майкл Азиз (Michael Aziz) со своей командой, разработали более безопасную и зеленую проточную батарею на основе своих прошлых разработок. Их устройство работает на дешевых и обильно доступных материалах, таких как углерод, железо и калий, образовывая соединения, которые нетоксичны, огнестойки и безопасны. Таким образом, батарея может в будущем вполне стать домашней, чтобы сохранить прерывистое поступление энергии, вырабатываемой солнечными панелями (или портативным ветрогенератором).

Проточные батареи являются относительно новой технологией, и, мягко говоря, их первое поколение не может похвастаться наилучшим выбором материалов. В таких батареях в качестве электролитов обычно используется ванадий и бром, растворенные в кислоте. Хотя она и эффективна, тем не менее эта комбинация является дорогостоящей, опасной и токсичной.

Зеленая и безопасная проточная батарея предлагает дешевое хранение энергии

Новая батарея, представленная учеными, работает в щелочном, не кислом, растворе. Чем выше рН, тем меньше коррозии, что позволяет производить резервуары из пластика, а не из тяжелых и дорогих металлов. Щелочная среда создает большое электрическое сопротивление в мембране, но это было компенсировано за счет увеличения напряжения батареи.

Согласно пресс-релизу, эффективность отдачи энергии превысила 99%, в то время эффективность полного рабочего цикла составила 84 %. Данные также показывают, что батарея будет иметь срок службы не менее 1900 циклов, что намного больше, чем литий-ионный аккумулятор.

Ахиллесова пята технологии, по предположениям ученых, лежит в ее низкой плотности энергии, или в количестве энергии, которое может храниться внутри батареи на единицу объема. Исследователи достигли 19 ВТ-ч на литр, и немного более высокие цифры, используя разработанные методы.

Этот показатель значительно отстает от литий-ионных батарей, у которых он ближе к отметке 300 Вт-ч / л. Для некоторых это может стать большой преградой в домашнем использовании батареи (или вам понадобится вместительный подвал). Но для крупномасштабных приложений на уровне сети, где пространство не станет проблемой, а больше внимания уделяется стоимости, эти дешевые, высоко адаптируемые ячейки могут оказаться идеальным решением.

Ученые сейчас работают над увеличением срока службы и снижением стоимости мембраны. Они говорят, что батарея может стать коммерчески доступной через три года.

Facepla.net по материалам: news.harvard.edu

Комментарии: