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


Читають Коментують
Лікарі попередили про найнебезпечнішу спецію для печінки
33 536
Онколог назвав головні симптоми, що вимагають негайного звернення до лікаря
29 709
Наталка Денисенко після зміни прізвища показалася голою у ліжку з чоловіком на третій день весілля
18 435
Симптоми міні-інсульту, на які потрібно відразу звернути увагу
18 272
Фейловий вихід до народу: Путін зустрівся з росіянами на порожній заправці
13 567
Найнебезпечніший напій для серця: що медики радять виключити з раціону
11 985
Тату замість дієти: чоловік «набив» собі омріяний прес до пляжного сезону
11 716
Його вважали божевільним: чоловік висадив 11 тисяч дерев і вразив усіх результатом
11 342
Лікарка назвала продукт, який не можна їсти після 40 років
11 335
«Квітне, як троянда»: 79-річна Ротару вперше за довгий час показала свіже фото
10 965
Приїзд Путіна в Новосибірськ: місто терміново перетворюють на «потьомкінське село»
10 423
«Не вміщається в жодну анкету»: чоловік із найдовшим прізвищем в Україні показав свій паспорт
10 096
Проти тромбів та холестерину: яку кількість імбиру потрібно вживати щодня для захисту судин
8 032
Постійно хочеться певних продуктів: про які порушення сигналізує організм
1
Відома українська співачка здивувала, чому відмовляє у побаченнях і тримає чоловіків на відстані
0
Вони не знають, що таке бідність: 5 імен жінок, яким доля призначила фінансову незалежність
0
Знизьте тиск без ліків: 5 продуктів, які за даними досліджень працюють краще за таблетки
0
NYT: європейці просять Трампа повернути діалог з РФ і вимагають місця за столом переговорів
0
«Я ніколи не була в кращій формі»: 48-річна Ніколь Шерзінгер у неоновому бікіні на Гаваях вразила шанувальників
0
Чому після 50 років звичайного огляду замало: лікарі назвали обов'язковий чек-ап, що рятує життя
0
Було різко і зайве: Полякова виправдалася за порівняння України з концтабором
0
Рідкісне фото на тлі боротьби з деменцією: як Брюс Вілліс виглядає на весіллі доньки в колі родини
0
Відверте зізнання Світлицької: чому її не покликала на весілля Наталка Денисенко
0
Зірве всі кришки: які банки категорично не можна використовувати для консервації
0
Найкраща сіль для консервації: беріть її і банки не порозриває
0
Фінансовий гороскоп на тиждень: на кого зі знаків зодіаку чекає прибуток 17–23 серпня
0
Чи справді секс лікує від стресу: науковці дали остаточну відповідь

Секс справді може знизити рівень стресу, але заспокійливий ...

Психологи назвали вік, коли дитину вже можна залишати саму вдома

Психологи пояснили, що готовність дитини залишатися без ...

Подарунки й раптова ніжність: психологиня назвала неочевидні ознаки зради

Реакція людини після викриття може сказати про зраду ...