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
Названо найкорисніший чай для мозку і фігури: дозволено пити щодня
18 787
Ніхто й не підозрював: дрібна деталь оголила сімейну таємницю людей, які вважали себе просто колегами
12 291
Провокує розвиток раку: вчені назвали найнебезпечніший вид риби
12 097
Наявність небезпечного холестерину в організмі можна визначити по обличчю
11 520
Рятівники серцево-судинної системи: 5 овочів, які знижують рівень поганого холестерину
11 160
«Правда про Кароль від Жадана»: письменник розповів, якою насправді є співачка під час скандалу
10 704
«Знову нажрався»: у мережі висміяли чергову заяву Медведєва про «СВО» і закликали забрати в нього мікрофон
10 628
Онколог назвала види раку, які успадковуються найчастіше
10 207
Цей біль може бути ознакою майбутнього інсульту: лікарі розповіли про симптоми
9 920
Знизьте холестерин: 3 групи продуктів, які очищують судини за 4 тижні
9 839
Мало хто знає правду: яке справжнє прізвище Наталії Могилевської і звідки взявся міф про псевдонім
9 552
Цироз може маскуватися під втому: 4 симптоми, які ви точно пропускаєте
9 518
"Показують Північну Корею": Путін з'явився у дивному відео з дітьми
9 367
Ця помилка в спеку збільшує рахунки за світло: перевірте свої вікна
0
Смертельний рикошет: що насправді відбувається у шлунку, коли ви п'єте соду
0
Анна Саліванчук поскаржилася на хандру: акторка показала гарячі кадри у морі перед 41-річчям
0
Фінансовий гороскоп на серпень. Астрологи дали поради для всіх знаків зодіаку
0
Замінить м'ясо чи це міф? Що насправді станеться з організмом, якщо перейти на квасолю
0
Новий етап у житті: травесті-діва Монро вже рік працює практикуючою психологинею
0
Названо 4 імені, які притягують щасливе кохання: їхні власники рідко залишаються самотніми
0
81-річний Майкл Дуглас вийшов у світ з 23-річною красунею
0
Ніяких наметів і комарів: 5 знаків зодіаку, яких не затягнеш на природу нічим
0
Вау-ефект у 56 років: зірка «Баффі - переможниці вампірів» розбурхала мережу гарячим фото у червоному купальнику
0
Ці речі померлого радили винести з дому: у що вірили наші предки
0
Перевірте свій холодильник просто зараз: 7 продуктів-вбивць, що провокують рак
0
Жодної каші та плісняви: як правильно мити ягоди, щоб вони залишалися цілими та свіжими
0
Колишній застряг у голові: як пережити розставання, яке болить навіть через багато років

Час не завжди лікує, іноді навіть через десятиліття людина ...

Коли самого кохання замало: 20 головних викликів у стосунках із великою різницею у віці

Кохання часто вважають наймогутнішою силою, здатною ...

Астрологиня назвала жінок зодіаку, про яких кажуть, що вони - справжні королеви

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