28 и 29 октября. Проблемы экологии в контексте цифровой трансформации общества... Архитектура. Инженерия. Цифровизация. Экология» пройдет в...


Разработаны новые сетевые батареи для возобновляемых источников энергии

Для этих целей предполагается использовать проточные батареи – гигантские устройства, хранящие электричество в жидком электролите. Но до этого специалистам не удавалось создать экономически эффективный дизайн, обеспечивающий стабильную подачу тока в тысячи домов 10-20 лет. Мембранная технология, разработанная в Национальной лаборатории Лоуренса, Беркли (Berkeley Lab), может решить проблему, сообщает sciencedaily.com. Новая система описана в журнале Joule.

Мембрана изготовлена из полимеров AquaPIM. Они позволяют создавать долговечные, недорогие сетевые аккумуляторы на основе доступных материалов, вроде цинка, железа и воды. Команда также разработала простую модель, показывающую, как разные мембраны влияют на срок службы батареи.

    «Наш материал ускорит выход на рынок поточных устройств, использующих масштабируемые, дешевые, основанные на воде химические реакции, — сказал руководитель исследования, Бретт Хелмс. – Модель позволит быстро оценить готовность каждого компонента батареи: от мембраны, до хранящих заряд материалов. Так мы сэкономим время и ресурсы на разработку».

Большинство сетевых батарей имеют щелочную среду. В них используются дорогие мембраны из фторированных полимеров, составляющие 15-20% общей стоимости. Переход на материалы, вроде AquaPIM, удешевит технологию.

Ученые обнаружили, что модификация полимера амидоксимом позволяет ионам быстро перемещаться между электродами. Дальнейшие опыты показали, что мембраны из AquaPIM создают стабильные щелочные батареи. Дополнительно они сохраняют целостность хранящих заряд материалов катода и анода. В щелочной среде соединенные полимером амидоксимы остаются стабильными – неожиданный результат для органики при таком рН. Свойство не дает порам барьера разрушиться, сохраняя проводимость в процессе эксплуатации.

Исследователи разработали модель, связывающую производительность батарей с разными мембранами. Она предсказывает срок службы и эффективность устройства без создания прототипов.

    «Обычно для оценки требуются недели, если не месяцы. Мы сократили срок до часов и дней», — сказал Хелмс.

 

https://pronedra.ru/razrabotany-novye-setevye-batarei-dlya-vozobnovlyaemyx-istochnikov-energii-424789.html


10.11.2019