Следващо поколение проточна батерия чупи всички рекорди

Американски изследователски екип съобщи за създаването на революционна проточна батерия, оптимизирана за нуждите на големите системи за резервно захранване. Чрез добавяне на обикновена захар към съставката учените са постигнали висока пикова мощност, голям капацитет и дълготрайност: за първи път този тип батерия е работила над една година.

Поточната батерия се състои от две камери, пълни с различни видове течности. Нейното зареждане се извършва чрез електрохимична реакция и тя съхранява енергията в химичните връзки. След като бъде свързана към външна верига, тя освобождава енергия, която може да захранва най-различни електрически устройства. Проточните батерии се различават от твърдотелните батерии по това, че имат външни резервоари с течност, чиято циркулация захранва електролита подобно на кръвта в кръвоносната система. Колкото по-голям е обемът на резервоара с електролит, толкова повече енергия може да се съхранява.

Счита се, че големите проточни батерии могат да бъдат необходима защитна мрежа за електропреносните мрежи в ситуации на пиково натоварване. Когато метеорологичните условия или високото търсене на електроенергия нарушават доставките на енергия, съхранението в проточни батерии може да сведе до минимум последиците от авария. Недостатъкът на проточните батерии е не толкова големият им обем, колкото фактът, че настоящите търговски модели често изискват скъпи и трудни за намиране суровини като ванадий.

На страниците на списание Joule учени от Тихоокеанската северозападна национална лаборатория към Министерството на енергетиката на САЩ описват нова архитектура на проточна батерия. Разтворът на бета-циклодекстрин – обикновена глюкоза, която се получава от нишестето – подобрява живота и капацитета на проточната батерия. Захарта спомага за свързването на протоните, балансирайки движението на електроните по време на процеса на разреждане, съобщава Science Daily.

След поредица от експерименти те успяват да оптимизират съотношението на химикалите в системата, и по този начин да увеличат пиковата мощност с 60%.

След това батерията многократно се разрежда и зарежда, като циклите се повтарят в продължение на една година. Експериментът е прекратен едва когато пластмасовите тръби не издържат и се повреждат. През това време батерията почти не губи способността си да се зарежда. За първи път експериментална проточна батерия, която е работила повече от година, показва минимална загуба на капацитет.

Добавянето на бета-циклодекстрин ускорява химичната реакция, която съхранява и след това освобождава енергията на батерията чрез хомогенна катализа. Това означава, че захарите вършат работата си в разтворена форма, а не като твърдо вещество, отложено върху повърхност.

Това е съвършено нов подход за създаване на електролит за проточна батерия. Учените показаха, че е възможно да се използват напълно различни видове катализатори, за да се ускори преобразуването на енергията. А тяхната способност да се разтварят в течен електролит позволява да се избегне запушването на системата.