Подпишись

Новая органическая батарея Гарварда

Уже можно говорить что мир переживает энергетическую революцию. Для того что бы хранить энергию ВИЭ разработана новая проточная батарея.

Новая органическая батарея Гарварда

Сохранение возобновляемой энергии так же важно, как и ее производство, а проточные батареи могут быть одним из наиболее перспективных способов это сделать.

И пока существует большое количество преград, преодолеть которые технологиям еще нужно совершенствоваться, команда инженеров из Гарварда за последние годы добилась больших успехов с органическими проточными батареями, и теперь протестировала новую молекулу, которая обеспечивает самую продолжительную, и высокопроизводительную работу проточной батареи из всех возможных на сегодняшний день.

Проточная батарея состоит из двух жидких электролитов, которые хранятся во внешних резервуарах и поступают в ячейку по мере необходимости. Во время зарядки и разрядки они пропускают электроны назад и вперед через мембрану в ячейке, а их емкость и мощность могут быть изменены путем изменения размера резервуаров и мембраны соответственно.

Традиционно, лучшие результаты этого типа батарей исходили из электролитов ванадия и брома, растворенных в кислоте, но эти химикаты могут быть дорогостоящими и щелочными.

Органические альтернативы ванадию были найдены в виде хинонов, молекул, подобных тем, которые используют растения для хранения энергии.

Новая органическая батарея Гарварда

В 2014 году команда Гарварда начала экспериментировать с более чем 10 000 типов хинонов, постепенно выясняя, какие из них лучше всего работают. Позднее они заменили бром ферроцианидом и переключились с кислоты на щелочную смесь, а затем выделили модифицированный вариант витамина В2 как особенно полезный хинон. И, наконец, в прошлом году они настроили свой рецепт с нейтральной водой.

Проблема заключалась в том, что на практике эти конструкции не подходили для проточной батареи.

Теперь исследователи модифицировали хинон, чтобы создать новую органическую молекулу, которая уравновешивает срок службы с производительностью, создавая то, что, по их утверждению, является самой долговечной, высокоэффективной органической аккумуляторной батареей, созданной до сих пор.

Новая органическая батарея Гарварда

Ключевой ингредиент был назван «молекулой Мафусаил», в честь Библейского персонажа, прославившегося тем, что прожил тысячу лет, если верить Ветхому Завету.

«В предыдущей работе мы продемонстрировали химию с длительным сроком службы, но с низким напряжением, что приводит к низкому количеству хранимой энергии на молекулу, что в свою очередь приводит к высокой стоимости для определенного количества хранящейся энергии», - говорит Майкл Азиз (Michael Aziz), соавтор исследование.

«Теперь у нас есть первое химическое вещество, имеющее как долгосрочную стабильность, так и больше, чем один вольт, что обычно считается порогом для коммерческого развертывания. Я считаю, что это первая проточная батарея на основе органических веществ, которая соответствует всем техническим критериям для практической реализации».

При тестовых испытаниях Мафусаила скорость потери мощности составляет менее 0,01 процента в день и менее 0,001 процента за каждый цикл заряда и разряда. Это означает, что он будет деградировать менее чем на три процента каждый год и может работать в течение десятков тысяч циклов.

Мафусаил также легко растворяется в слабом щелочном электролите. Это помогает получать более высокую плотность энергии и снижать общую стоимость материалов, так как стенки и мембрана не должны быть коррозионно-стойкими.

«Эта важная работа представляет собой значительный шаг вперед в сторону недорогих и долговечных батарей, - говорит Имре Гюк (Imre Gyuk), директор программы хранения данных Министерства энергетики США. «Такие устройства необходимы, чтобы позволить электрической сети работать с все большим количеством возобновляемой энергией». опубликовано econet.ru  

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet

Источник: https://econet.ru/

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Комментарии (Всего: 0)

    Добавить комментарий

    Когда женщина плачет, это всегда позор для мужчины. Леонид Андреев
    Что-то интересное