Um den Nutzern saubere Energie wie Solarenergie und Windenergie zur Verfügung zu stellen, wird ein zuverlässiges Standby-Energiespeichersystem benötigt, um Strom zu liefern, wenn Sonnenlicht oder Windkraft nicht ausreichen.
Die Lösung für dieses Problem könnte darin bestehen, überschüssige Sonnenenergie und Windenergie zur Speicherung von Energie zu nutzen.Wir entwickeln heute eine Verbindung, die beträchtliche Speicherkapazität bereitstellen kann.Diese Verbindung kann überschüssige Energie im Falle von unzureichender Sonneneinstrahlungund Windleistung bereitstellen. Speichern Sie es für den Gebrauch Wenn die gespeicherte Energie in elektrische Energie umgewandelt wird, kann die entgegengesetzt geladene chemische Lösung zur festen Elektrode gepumpt werden, um Elektronaustausch zu erzeugen, um Elektrizität zur Verfügung zu stellen.
Der Schlüssel zu dieser Technologie, die Redox-Flow-Batterie genannt wird, ist die Suche nach Chemikalien, die nicht nur genug Ladung "tragen" können, sondern auch lange Zeit ohne Degradation gelagert werden können, wodurch die Energiespeicherung und Energieerzeugung maximiert und maximiert wird Reduzieren Sie die Kosten für das Laden des Systems.
Forscher an der Universität von Rochester in den Vereinigten Staaten arbeiteten mit Forschern der State University von New York in Buffalo zusammen und erklärten, dass sie eine Verbindung entwickelt haben, die wahrscheinlich das Muster der Energiespeicherung verändert.
Die Chemielehrerin Ellen Matson beschrieb einen Metalloxidcluster, der in einer im Chemical Top Journal Chemical Science (Chemical Science) veröffentlichten Arbeit entwickelt wurde. Es hat sehr gute elektrochemische Eigenschaften und seine Energiespeicherkapazität ist fast doppelt so hoch wie die der derzeitigen elektrochemischen Zelle der Redox-Flow-Batterie.
Die Hauptautorin des Berichts, Lauren Van Gelder, eine Doktorandin im Matterson Laboratory im dritten Jahr, sagte: "In der Literatur ist die Energiespeicherung von Polyoxometalaten sehr selten. In unserer Forschung und Entwicklung Bevor die Ergebnisse vorgestellt wurden, kann es ein oder zwei Beispiele geben, und das Potenzial dieser Ergebnisse wurde nicht wirklich erkannt. "
"Dies ist eigentlich ein unerschlossenes Gebiet der molekularen Entwicklung", fügte Matson hinzu.
Durchflussbatterien für Wind- und Solarenergie
Der Metalloxidcluster wurde zuerst im Labor des deutschen Chemikers Johann Spandl entwickelt und untersucht seine magnetischen Eigenschaften, die von van Gore durchgeführten Tests zeigen, dass diese Verbindung elektrische Ladung speichern kann Redox-Flow-Batterien, aber nicht so stabil wie die Menschen erwarten.
Matson beschrieb jedoch die "einfache molekulare Modifikation", indem Methanol-abgeleitete Methoxid-Cluster von Verbindungen durch ethanolbasierte Oxide ersetzt wurden. Das Forschungsteam konnte das stabile Potentialfenster des Clusters erweitern, das in der Zelle mehr gespeichert werden konnte. Elektrische Energie.
Mattson sagte: "Diese Arbeit ist wirklich cool. Wir können Ethoxid- und Methoxid-Cluster unter Verwendung von Methanol und Ethanol herstellen. Diese beiden Reagenzien sind kostengünstig, leicht zu erhalten und sicher in der Anwendung. Der Rest der Metallkomponenten Und Sauerstoffatome sind reichlich Elemente der Erde.Dieses System kann direkt und effizient synthetisiert werden.Es ist eine brandneue Richtung für die Entwicklung von Ladungsträgern.Wir glauben, dass dies einen neuen Standard auf dem Gebietder Energiespeicherung setzen wird.
Die elektrochemischen Tests, die in dieser Studie durchgeführt wurden, verwendeten Mattsons Geräte und Techniken, die im Labor verwendet wurden, Timothy Cook, Assistenzprofessor für Chemie an der Buffalo University, und die vierte Klasse von Cook's Laboratory Anjula Kosswattaarachchi, eine Doktorandin, nahm ebenfalls an der Studie teil, Van Golder trainierte in Cooks Labor Testgeräte und half Kosvattarac bei der Synthese von Verbindungen.
Die beiden Forschungsgruppen beantragten im Rahmen eines laufenden Kooperationsprojekts eine Finanzierung durch die National Science Foundation, um die in kommerziellen Redox-Flow-Batterien verwendeten Cluster weiter zu verfeinern.
Matson das ‚Schlüsselrolle‘ Feingold in Vorversuchen und Experimenten betonte auf Cluster gespielt hat. ‚Als drittes Jahr Student, sie hat eine unglaubliche Arbeit im Labor Förderung Die Forschungsarbeit hat eine wichtige Rolle gespielt. ", Sagte Mattson.
Matteson im vergangenen Jahr eine Universität biotechnologischen Labors erhielt die Beschaffung von Ausrüstung für elektrochemische Untersuchungen erforderlich zu finanzieren. Matson Labor Patrick Forrestal nahm auch an der Studie teil.
