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
Фото 1917 року з "мандрівником у часі": несподівана деталь спантеличила всіх
28 449
Лікар назвав ягоду, яка провокує проблеми зі здоров’ям у людей після 60 років
27 861
Очікувала чері, а отримала... Українка розсмішила мережу своїм "урожаєм"
24 187
Вуса окремо, депутат окремо: політик підкорив інтернет обличчям, яке важко забути
20 248
Лікарі назвали п’ять продуктів, які знижують рівень холестерину
17 256
При якому тиску вам поставлять діагноз «гіпертонія»
16 640
Кардіологи пояснили, яка тривалість сну найкраща для здоров'я серця
16 570
Рак підшлункової залози: вчені назвали головну причину виникнення хвороби
14 937
Ваше тіло попереджає: три симптоми, які сигналізують про високий холестерин
14 255
Не весь хліб однаковий: лікарі назвали найкращий варіант для здоров'я
14 065
«Натяк долі для РФ?» На кордоні з Калінінградом утворився острів у формі жіночого органу
13 883
Організм може попереджати про близькість ішемічного інсульту: чотири характерних ознаки
13 717
Кардіологиня розповіла, чим варена картопля шкідлива для здоров'я
13 547
Корисний напій, який допоможе знизити рівень цукру та холестерину в крові
1
Демі Мур зруйнувала стереотипи: її прозоре плетиво на Тижні моди викликало фурор
0
Гіпертонія відступає: медики назвали прості способи перемогти хворобу
0
«Проблема була в мені»: Тоня Матвієнко вперше розповіла про кризу, яка ледь не зруйнувала її шлюб із Мірзояном
0
Від зошитів не в ту клітинку до плутанини в уроках: кумедні шкільні фейли, які довели мережу до сліз
0
Федоров оформив бронювання від мобілізації у фонді до того, як фактично вийшов на посаду
0
Епічний провал став вірусним: відео стрибка у воду на 0 балів зібрало 16 мільйонів переглядів
0
Порятунок для печінки: який доступний продукт лікарі радять додати до щоденного раціону
0
Таро-гороскоп на тиждень: кому пощастить у грошах і коханні, а кому потрібна пауза
0
«Більше не таємниця?»: Аліна Гросу зробила нову заяву про свого загадкового чоловіка
0
Ольга Сумська чесно висловилася про свої ревнощі Борисюка до інших і які зауваження він їй робить
0
Смерть Оззі Осборна розколола його сім'ю: донька музиканта пересварилася з матір'ю і вже названо причину
0
5 простих способів очистити водопровідну воду без фільтра
0
Секс чи зір: вчені з'ясували, як популярні пігулки для ерекції можуть призвести до сліпоти

Дослідження виявило зв’язок між тривалим регулярним ...

Як захистити будинок від павуків: цей домашній засіб точно є на кожній кухні

Коли погода починає холоднішати, павуки мають звичку ...

Секс після 40 може стати зовсім іншим: чому бажання змінюється і не завжди стає слабшим

Поширений стереотип стверджує, що після 40 років сексуальне ...