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)

Додати як бажане джерело в Google

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
Казус у відпустці: туристка залишилася без спідньої білизни під час поїздки
34 431
Названо найрозумніші знаки зодіаку: для них немає непосильних завдань
33 782
Дружина спіймала чоловіка на зраді завдяки його бажанню отримати знижку при покупках
33 304
У Мережі висміяли наречену з пишними формами через рвану сукню
25 875
Хотів вийти: пасажир відчинив двері літака, бо посварився з дівчиною
19 787
Тромби бояться цього списку: 5 продуктів, які чистять судини швидше за аспірин
19 477
6 незвичних симптомів, які вказують на проблеми з судинами і серцем
14 468
Кардіологи назвали симптоми тихого інфаркту
12 603
2 симптоми в ногах, які сигналізують про необоротну жирову хворобу печінки
12 360
Ознакою жирової хвороби печінки назвали незвичайний стан долонь
11 856
Медики розповіли, як оновити клітини підшлункової залози без ліків
11 225
"Викрали і катували": Ектор з "МастерШеф" показав себе в юності та розповів про найважчі роки
10 888
Лікарі назвали симптоми хвороби печінки, що вимагають швидкої допомоги
10 744
4 корисні продукти, які можуть підвищити тиск, ризик інфаркту або інсульту
0
Часто хочеться пити: про які проблеми може сигналізувати постійна спрага
0
Як почистити ущільнювальну гумку пральної машини від плісняви: бюджетні варіанти
0
Казус у відпустці: туристка залишилася без спідньої білизни під час поїздки
0
Яка категорія людей не може кинути палити - результати дослідження
0
Туристи масово розчаровуються у цих пляжах Європи: куди радять не їхати в сезон
0
Катерина Кузнєцова здивувала заявою про зарплати українських акторів під час війни
0
Що треба зробити, щоб бегонія постійно квітла: секрети догляду
0
Стася Ровінська розсекретила свою максимальну вагу і на скільки вже їй вдалося схуднути
0
Елісейський палац опублікував відео з саміту G7 під російський трек Капібара
0
Справжнє кохання без фільтрів: яке інтимне зізнання зробила Дорофєєва у день народження чоловіка
0
Ніколи не косіть траву за цієї умови: газон зіпсуєте за лічені хвилини
0
За одну ніч перетворить на решето: в Україні лютує небезпечний шкідник, який масово нищить капусту
0
Брак цього продукту сприяє ранньому старінню у жінок

Брак навіть одного продукту в раціоні жінок може посприяти ...

Смачна і свіжа полуниця: найкраще закручування на зиму, яке варто зробити вже сьогодні

Якщо ви любите ласувати полуницею не лише в сезон, таке ...

Закохатися, перебуваючи у шлюбі: чому це стається навіть у щасливих стосунках

Багатьом здається, що справжнє кохання автоматично захищає ...