18 МАЙ, 10:46 МСК
USD (ЦБ)    63.4445
EUR (ЦБ)    65.8166


Новый подход к конструкции аккумуляторов может стать ключом к недорогому хранению энергии

4 Мая 2022 2296 0 Наука и технологии
Новый подход к конструкции аккумуляторов может стать ключом к недорогому хранению энергии

Коллектив инженеров и химиков Имперского колледжа Лондона создал полисульфидно-воздушную проточную окислительно-восстановительную батарею (ПВА ПВБ) не с одной, а с двумя мембранами. Двойная мембранная конструкция решает основные проблемы крупногабаритных аккумуляторов этого типа, открывая их потенциал для накопления избыточной энергии, например, из возобновляемых источников, таких как ветер и солнечная энергия.

В проточных окислительно-восстановительных батареях энергия хранится в жидких электролитах, которые протекают через элементы во время зарядки и разрядки благодаря химическим реакциям. Количество хранимой энергии определяется объемом электролита, что делает конструкцию потенциально легко масштабируемой. Однако электролит, используемый в обычных проточных батареях с окислительно-восстановительным потенциалом, — ванадий — дорог и в основном поставляется либо из Китая, либо из России.

Команда Imperial, возглавляемая профессорами Найджелом Брэндоном и Энтони Куцернаком, работает над альтернативами, в которых используются более дешевые и широко доступные материалы. В их подходе используется жидкость в качестве одного электролита и газ в качестве другого — в данном случае полисульфид (сера, растворенная в щелочном растворе) и воздух. Однако производительность полисульфидно-воздушных батарей ограничена, потому что никакая мембрана не может полностью обеспечить протекание химических реакций, при этом предотвращая проникновение полисульфида в другую часть клетки.

Альтернативой, разработанной исследователями, было использование двух мембран для разделения полисульфида и воздуха с раствором гидроксида натрия между ними. Преимущество конструкции заключается в том, что все материалы, включая мембраны, относительно дешевы и широко доступны, а конструкция обеспечивает гораздо больший выбор материалов, которые можно использовать.

По сравнению с лучшими результатами, полученными на сегодняшний день от проточной полисульфидно-воздушной окислительно-восстановительной батареи, новая конструкция смогла обеспечить значительно большую мощность, до 5,8 милливатт на квадратный сантиметр.

Поскольку стоимость является критическим фактором для долгосрочного и крупномасштабного хранения, команда также провела анализ затрат. Они подсчитали, что стоимость энергии — цена материалов для хранения по отношению к количеству накопленной энергии — составляет около 2,5 доллара за киловатт-час.

Стоимость электроэнергии — скорость заряда и разряда, достигнутая по отношению к цене мембран и катализаторов в ячейке, — составила около 1600 долларов за киловатт. В настоящее время это выше, чем было бы возможно для крупномасштабного хранения энергии, но команда считает, что дальнейшие улучшения легко достижимы, пишет ScienceDaily.

Профессор Найджел Брэндон, который также является деканом инженерного факультета, сказал:

«Наш двухмембранный подход очень интересен, поскольку он открывает много новых возможностей как для этой, так и для других батарей. Потребуется относительно небольшое улучшение производительности, которое может быть достигнуто путем изменения катализатора для повышения его активности или путем дальнейшего усовершенствования используемых мембран».

«МЕТАЛЛООБРАБОТКА-2022»: 23—27 мая ЦВК «Экспоцентр». Посетить бесплатно keyboard_double_arrow_right
Редакция

Написать комментарий

правила комментирования
  1. Не оскорблять участников общения в любой форме. Участники должны соблюдать уважительную форму общения.
  2. Не использовать в комментарии нецензурную брань или эвфемизмы, обсценную лексику и фразеологию, включая завуалированный мат, а также любое их цитирование.
  3. Не публиковать рекламные сообщения и спам; сообщения коммерческого характера; ссылки на сторонние ресурсы в рекламных целях. В ином случае комментарий может быть допущен в редакции без ссылок по тексту либо удален.
  4. Не использовать комментарии как почтовую доску объявлений для сообщений приватного характера, адресованного конкретному участнику.
  5. Не проявлять расовую, национальную и религиозную неприязнь и ненависть, в т.ч. и презрительное проявление неуважения и ненависти к любым национальным языкам, включая русский; запрещается пропагандировать терроризм, экстремизм, фашизм, наркотики и прочие темы, несовместимые с общепринятыми законами, нормами морали и приличия.
  6. Не использовать в комментарии язык, отличный от литературного русского.
  7. Не злоупотреблять использованием СПЛОШНЫХ ЗАГЛАВНЫХ букв (использованием Caps Lock).
Отправить комментарий


Капитал страны
Нашли ошибку на сайте? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter