Аккумуляторы будущего на органике и воде
24 июн. 2017
Ученые Гарвардского университета создали инновационное устройство хранения энергии. Новая проточная аккумуляторная батарея отличается от аналогов составом жидкого электролита. Устройство планируют использовать в качестве промежуточного хранилища энергии, подключаемого к альтернативным источникам выработки электричества.
ГарвардСолнечный свет и ветер позволяют получать ресурсы бесплатно, но работа установок зависит от погоды и времени суток. Чтобы обеспечить стабильность снабжения, альтернативные источники подключаются к устройствам промежуточного хранения энергии. Аккумуляторы накапливают избытки энергии в период максимальной мощности работы генератора, и отдают ее, когда установка останавливается или замедляется.
Одна из перспективных технологий – проточные аккумуляторные батареи, сохраняющие энергию в химических соединениях жидкого электролита. Емкость устройства зависит только от объема резервуаров для хранения «заряженной» жидкости. Для создания электролита использовались дорогие химикаты, растворенные в кислоте. Эти соединения агрессивны, поэтому батареи изготавливались из дорогостоящих химически стойких материалов. Само-собой, долговечность таких устройств относительно невелика.
Немного истории
Ученые Гарварда решили эти проблемы. Они создали проточную аккумуляторную батарею на основе органических веществ, растворенных в чистой воде. Такой электролит химически инертен, безвреден для человека и окружающей среды. Первый прорыв наметился в 2014 году, когда получилось вместо ванадия использовать хинон. В следующем году бром был заменен ферроцианидом. В результате pH электролита стал не кислотным, а щелочным, это позволило использовать относительно недорогие пластиковые резервуары и трубы.
Технология обрела законченный вид, когда в качестве положительного и отрицательного электролитов исследователи использовали растворы модифицированных на молекулярном уровне виологена и ферроцена. Такая батарея после 1000 циклов зарядки-разрядки теряет только около 1% емкости.
Внушительный срок эксплуатации нового аккумулятора обусловлен стабильностью электролитов и надежностью материалов. Ионная мембрана батареи выполнена из простого полимера, получаемого при переработке нефти. Отметим, что в устройствах с кислотными электролитами приходится использовать мембрану из фторполимеров, стоимость которой составляет около 35% суммарной цены аккумулятора.
Источник: http://dekada-electro.ru/poleznaya-informatsiya.html
вернуться в список»
