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
Чоловіка двічі вдарила блискавка, але він продовжив ловити рибу: яке його самопочуття
24 416
Він міг би грати в кіно: сумний Порошенко в Раді вже став мемом
23 240
Лікар назвав ягоду, яка провокує проблеми зі здоров’ям у людей після 60 років
21 971
Серце буде як у молодого: лікар рекомендує напій, що додає років життя
15 086
Лікар перерахував особливості зовнішності, які вказують на хвороби або травми
11 939
Штраф за вбиту осу та дивне миття посуду: які побутові звички німців вганяють українців у ступор
11 597
Чотири продукти, яких варто уникати після 65 років
11 141
Паливний ажіотаж у РФ: мережу розсмішило відео з росіянином, який оцінював чергу на АЗС через оптику
10 707
Раміна Есхакзай зазнала расистських образ на кордоні з Польщею та втратила контроль над емоціями: «Я плакала двічі»
10 451
Не таблетки, а їжа: ці прості продукти знижують тиск і продовжують життя — лікарі підтверджують
9 954
Західні ЗМІ помітили дивні деталі у поведінці диктатора на військовому форумі
9 953
Секрет чистих артерій: лікарі назвали дешеву кашу, яка рятує серце від інфаркту
9 872
Звичайний біль у спині може бути симптомом трьох видів раку
9 296
Можуть призвести до серцевого нападу: вчені назвали п'ять небезпечних напоїв
1
«Серійний викрадач» трусів і шкарпеток не давав чоловікові спокою: хто це виробляв
0
Ці помилки можуть зіпсувати відпустку: що не варто робити
0
З ними майже неможливо домовитися: хто зі знаків Зодіаку найбільш упертий
0
Лікарі закликають мити руки довше: що трапилось
0
Донька Полякової порівняна фото чоловіка на початку шлюбу і зараз та здивувала його змінами
0
Міф розвінчано: вчені нарешті з'ясували, чи дійсно кава викликає зневоднення
0
Анатолій Анатоліч після схуднення на понад 20 кіло приголомшив фото до та після: "Інша людина"
0
Аню Тейлор-Джой сфотографували у сміливому образі: акторка вийшла на вулицю у бюстгальтері
0
Ілона Гвоздьова розсекретила, чому пішла від чоловіка після п’яти років стосунків
0
Народжені допомагати: 4 знаки Зодіаку, для яких волонтерство — це покликання серця
0
Що означає номер вашого будинку чи квартири: найщасливіші числа
0
Наймодніші знаки Зодіаку: хто вражає природним відчуттям стилю
0
Астрологиня назвала жінок зодіаку, про яких кажуть, що вони - справжні королеви

У дитинстві кожна дівчинка мріє стати принцесою, і майже ...

Що чоловіки насправді шукають у сексі: результати досліджень руйнують поширений стереотип

Такі уявлення вплинули не лише на поведінку людей, а й на ...

Названо простий спосіб зменшити набряки під очима: косметологи поділилися дієвим лайфхаком

Набряки під очима можуть з’явитися навіть після ...