Технології

Інноваційна проливна батарея працює без втрати ефективності 850 циклів

Нові органічні молекули для водних проточних редокс-батарей: покращення стабільності та ефективності

Китайські вчені розробили нові органічні молекули на основі нафталіну для водних проточних редокс-батарей, що забезпечують високу стабільність і тривалий термін служби, відкриваючи перспективи для заміни рідкісних металів і зниження вартості енергозберігаючих технологій.

Проточні редокс-батареї є привабливою альтернативою літій-іонним акумуляторам завдяки їхній безпеці та нижчій вартості. Вони виробляють електричний струм за рахунок окисно-відновних реакцій у рідких електролітах. Проте їхня енергетична щільність поступається літій-іонним батареям, а залежність від рідкісних металів, таких як ванадій, обмежує поширення цієї технології. Китайські вчені з Інституту хімічної фізики Даляня знайшли вирішення цієї проблеми, розробивши нові органічні молекули, що значно покращують стабільність і продуктивність проточних батарей.

Проточні редокс-батареї класифікуються на водні та неводні залежно від типу розчинника. Водні батареї мають високі експлуатаційні характеристики, проте органічні молекули, що використовуються в них, часто деактивуються через побічні реакції, що скорочує термін служби батарей і підвищує вартість їх обслуговування. Для розв’язання цієї проблеми дослідники з Даляня розробили похідні на основі нафталіну, зокрема з активними гідроксилами та диметиламіном, які забезпечують стабільність молекул навіть під впливом повітря.

Під час випробувань нова нафталінова проточна батарея показала відмінні результати. За концентрації електроліту 1,5 моль/л, батарея зберігала стабільну продуктивність протягом 850 циклів, що еквівалентно приблизно 40 дням безперервної роботи, демонструючи ємність 50 А*год/л. Коли ж електроліт постійно контактував з повітрям, батарея почала втрачати продуктивність лише після 600 циклів (близько 22 днів), що є значним поліпшенням у порівнянні з попередніми органічними системами.

Крім того, дослідники протестували дослідний блок проточних батарей на стабільність і ефективність у лабораторних умовах. При ємності 330 А*год цей блок продемонстрував стабільність протягом 270 циклів зі збереженням 99,95% ємності на кожен цикл, що свідчить про його високу надійність.

У сучасній енергетиці надійний накопичувач енергії повинен бути здатний зберігати заряд щонайменше вісім годин і швидко віддавати його при потребі. Проточні редокс-батареї є однією з провідних технологій у цій галузі, і завдяки останнім дослідженням вони можуть стати ще ефективнішими. Крім того, південнокорейські вчені також роблять прогрес, шукаючи альтернативу ванадію, що відкриває нові горизонти для розвитку та масштабування проточних батарей.


Підписуйтеся на нас в Гугл Новини, а також читайте в Телеграм і Фейсбук


Back to top button