U-News » Наука » Вчені "підсолодили" проточну батарею: її потужність одразу підвищилася на 60% (відео)
Всі новини

Вчені "підсолодили" проточну батарею: її потужність одразу підвищилася на 60% (відео)

Новий експеримент дав змогу значно підвищити життєвий цикл акумулятора, що дуже важливо для великих систем зберігання енергії.

Дослідницька група з Тихоокеанської північно-західної національної лабораторії Міністерства енергетики вдосконалили проточну батарею вельми незвичайним способом, повідомляє TechExplore. Вони використовували звичайний розчинений цукор, званий β-циклодекстрином, для збільшення терміну служби і місткості батареї.

У чому суть експерименту з підсолоджувачем

У серії своїх експериментів учені оптимізували співвідношення хімічних речовин в акумуляторі, поки він не досяг пікової потужності на 60% більше від номіналу. Потім дослідники вмикали батарею знову і знову протягом понад року, зупинивши експеримент тільки тоді, коли пластикова трубка батареї вийшла з ладу.

За весь цей час проточна батарея майже не втрачала активності для перезарядки. Це перший лабораторний експеримент з проточними батареями, в якому повідомляється про більш ніж рік безперервного використання з мінімальною втратою місткості.

У підсумку з'ясувалося, що добавка β-циклодекстрину також першою прискорює електрохімічну реакцію, яка накопичує, а потім вивільняє енергію проточного акумулятора в процесі, що називається гомогенним каталізом. Це означає, що цукор виконує свою роботу, будучи розчиненим у розчині, а не у вигляді твердої речовини, нанесеної на поверхню.

"Це абсолютно новий підхід до розробки електроліту для проточних акумуляторів", — сказав Вей Ван, давній дослідник акумуляторів PNNL і головний експерт у цьому експерименті. "Ми довели, що можна використовувати зовсім інший тип каталізатора, призначений для прискорення перетворення енергії".

Що таке проточна батарея

Як випливає з назви, проточні батареї складаються з двох камер, кожна з яких заповнена різною рідиною. Акумулятори заряджаються шляхом електрохімічної реакції та накопичують енергію в хімічних зв'язках. При підключенні до зовнішнього ланцюга вони виділяють ту енергію, яка може живити електричні пристрої. Проточні батареї відрізняються від твердотільних (наприклад, літій-іонних) тим, що вони мають два зовнішні живильні резервуари з рідиною, яка постійно циркулює через них, для подачі електроліту, який є свого роду "кровопостачанням" системи. Що більша місткість для подачі електроліту, то більше енергії може зберігати проточна батарея.

Якщо такий акумулятор масштабувати до розмірів футбольного поля і більше, проточні батареї можуть слугувати резервними генераторами для електричної мережі. Такий тип енергосховищ є одним із ключових стовпів стратегії декарбонізації для зберігання енергії з відновлюваних джерел енергії. Їхня перевага в тому, що вони можуть бути побудовані в будь-якому масштабі, від розміру з лабораторний стіл, як у дослідженні PNNL, до розміру міського кварталу.

Навіщо потрібні нові види проточних батарей

Великомасштабне зберігання енергії забезпечує свого роду страховку від збоїв у роботі міської електромережі. Коли суворі погодні умови або високий попит заважають постачати електроенергію в будинки і на підприємства, енергія, що зберігається у великих проточних батареях, може допомогти звести до мінімуму збої або відновити енергопостачання.

Очікується, що потреба в цих проточних батареях буде тільки зростати, оскільки виробництво електроенергії все більше здійснюється шляхом поновлюваних джерел енергії, таких як енергія вітру, сонця і гідроелектроенергія.

Попри те, що існує безліч конструкцій проточних батарей, наявні комерційні об'єкти залежать від видобутих корисних копалин, таких як ванадій, які є дорогими й важкодоступними. Ось чому дослідницькі групи шукають ефективні альтернативні технології, в яких використовуються більш поширені матеріали, що легко синтезуються, стабільні та нетоксичні.

Робота над проточними батареями є частиною великої програми PNNL з розробки та тестування нових технологій для зберігання енергії в масштабі мережі, яка буде прискорена з відкриттям стартового майданчика PNNL Grid Storage Launchpad у 2024 році.

Фокус

Читай U-News в Google News

Читають Коментують
Підвищений цукор у крові: ознаки у роті вкажуть на "перші дзвіночки" діабету
71 903
Стюардеси заклеїли рот 69-річній п'яній пасажирці: що вона утнула
24 872
Найкорисніші продукти для людей старше 50 років від тиску, холестерину і раку
20 374
Батько Ілона Маска несподівано повідомив, що дружина Барака Обами - чоловік
19 686
Чоловік отримав у магазині решту й забезпечив собі сите життя на 20 років
18 157
Похорон Папи Римського: як папа Франциск збирається порушити вікову традицію
17 347
Американка натиснула не ту кнопку і виграла мільйон доларів
17 094
Чоловік найняв приватного детектива, щоб викрити кохану на зраді, але вона обдурила його теж
13 714
66-річна мама Дана Балана в золотій сукні викликала фурор своєю тонкою талією
13 636
Жінка почула шум у будинку й несподівано "застукала" своїх 55-річних батьків
13 121
Енергетичні вампіри за знаком зодіаку: з ким слід бути обережними
12 287
Росіяни використовують на війні украдений палець Іллі Муромця
11 182
15 продуктів, які підвищують потенцію у чоловіків
10 846
Чому експерти радять зберігати каву в холодильнику
0
Як використовувати попіл при вирощуванні огірків, гарбузів, кабачків та патисонів
0
Схудлий Тарас Цимбалюк показав фігуру в білизні й розповів, як стежить за собою
0
Церковні свята: які з них відзначатимуть віряни у березні
0
Картоплю треба розбудити перед посадкою: як правильно це зробити
0
Три знаки Зодіаку, яким варто бути обережнішими на вихідних 22-23 лютого 2025 року
0
Як вирощувати цибулю на пишну та соковиту зелень без гіркоти
0
Кішка здійснила стрибок у стилі супергероїв та врізалася у камеру відеоспостереження
0
Розкіш за ціною кави. Топ-8 країн, де можна жити дуже добре за малі гроші
0
Що таке "циганський піт": лише одиниці правильно пояснять фразу
0
Президент Аргентини Мілей подарував Маску позолочену бензопилку: у чому сенс
0
Масштабне підвищення пенсій пройде у березні, але деяким пенсіонерам перерахують їх у червні
0
Молодша сестра Пенелопи Крус показалася на світському заході у мінісукні та шкіряних чоботях-панчохах
0
Сексуальні фантазії: чи є це нормою та чому не всі їх мають

Сексуальні фантазії — природна частина людської психіки, ...

Названо салат із двох простих і доступних інгредієнтів, який подовжує життя

Науковці з Каліфорнійського університету провели ...

Три міфи про секс, які безнадійно застаріли

Майже всі міфи про секс давно застаріли і взагалі далекі ...