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

Додати коментар

Читають Коментують
Від холестерину і для довголіття: простий, але корисний фрукт
21 051
Шлунок не болить, але це небезпечно: 5 неочевидних ознак раку
15 625
Названо три найбезкомпромісніші знаки зодіаку: вони не відступлять ні перед чим
14 515
Від холестерину і для довголіття: японці розкрили, який продукт треба їсти кожен день
13 954
Чоловік витратив понад $15 тисяч, щоб перетворитись на собаку: ким він став насправді
13 223
Вчені назвали найкорисніший овоч, який треба їсти щодня
13 222
Медики назвали простий засіб для запобігання тромбозу
11 865
Вісім годин без електрики? Одеський гумор і реальні поради, як пережити темряву
10 718
Названо найкорисніший овоч для людей похилого віку
10 562
Чоловік купив стару хату в Карпатах: що він побачив всередині
10 146
Бізнес по-київськи: на Осокорках помітили преміальний Mercedes GLS у ролі "овочевої лавки"
9 932
Мільярдер придумав конкурс для тих, хто вірить у плоску Землю із нагородою в $3 млрд
9 066
Пенсіонери можуть залишитись без виплат у 2026: які категорії в зоні ризику
7 824
Підвищення тарифів на світло в Україні: коли та на скільки здорожчає
4
«Це для них»: чому голова Укрпошти вийшов у футболці з матюками
2
У Росії назвали "Спартак" "найпопулярнішим клубом усієї Східної Європи"
2
Угорський міністр оборони проголосив військову поразку України
2
"Сама не помітила, як стрімко увійшов у моє життя": колишня дружина Комарова розповіла про свою нову любов
1
Вісім годин без електрики? Одеський гумор і реальні поради, як пережити темряву
1
Старенькі бабусі розповіли, що треба робити й говорити перед сном для щастя і достатку в житті
1
Не вдягайте ці кольори на Новий рік: відлякають щастя, гроші та кохання
1
Швидкість світла спіймано на відео: вчений провів експеримент у власному гаражі
1
Сім основних ознак присутності поруч з вами Ангела-охоронця: народні прикмети
1
Апетитні форми на сцені: Дженніфер Лопес у бікіні вразила накачаним пресом
1
Хто така Ірина Пікалова, яка отримала частку у новій компанії "Кварталу 95" і є кумою Зеленських
1
«Заберуть на фронт»: як покупка дивана в Житомирі переросла в погрози через ТЦК
1
Хвости русалок від Happy Ocean: Втілюємо дитячі мрії в реальність

Казковий світ підводної царини — тепер у вашій реальності ...

Як коригується асиметрія грудей

Асиметрія грудей в жінок є поширеним явищем, яке може ...

Гармонія в ліжку, сварки поза ним: чи приречена ваша пара на розрив

Чудова інтимна близькість може створити ілюзію ідеальних ...