Para proporcionar a los usuarios energía limpia como la energía solar y la eólica, cuando la luz solar o la energía eólica son insuficientes, se necesita un sistema confiable de almacenamiento de energía de respaldo para proporcionar electricidad.
La solución a este problema puede ser el uso de energía solar y eólica en exceso para almacenar energía. Hoy en día, estamos desarrollando un compuesto que puede proporcionar una capacidad de almacenamiento significativa. Este compuesto puede proporcionar energía excesiva en caso de luz solar y energía eólica insuficientes. Guárdelo para su uso. Al convertir la energía almacenada en energía eléctrica, la solución química con carga opuesta puede bombearse al electrodo sólido para generar intercambio de electrones para proporcionar electricidad.
La clave de esta tecnología, llamada batería de flujo redox, es buscar sustancias químicas que no solo puedan "cargar" suficiente carga, sino que puedan almacenarse durante mucho tiempo sin degradación, maximizando así el almacenamiento de energía y la generación de energía, y maximizando Reduzca el costo de cargar el sistema.
Investigadores de la Universidad de Rochester, EE. UU., Colaboraron con investigadores de la Universidad Estatal de Nueva York en Buffalo y anunciaron que han desarrollado un compuesto que probablemente cambie el patrón de almacenamiento de energía.
La profesora asistente de laboratorio de química, Ellen Matson, describió un clúster de óxidos metálicos que se desarrolló en un artículo publicado en la revista química principal Chemicals Science (Chemical Science). Tiene muy buenas propiedades electroquímicas y su capacidad de almacenamiento de energía es casi el doble que la de la celda electroquímica actual de la batería de flujo redox.
La autora principal del informe, Lauren Van Gelder, estudiante de tercer año de doctorado en el Laboratorio Matterson, dijo: "En la literatura, el almacenamiento de energía de los polioxometalatos es muy raro. En nuestra investigación y desarrollo Antes de que se introdujeran los resultados, puede haber uno o dos ejemplos, y el potencial de estos resultados no se ha realizado realmente ".
"Esto es en realidad un área sin explotar del desarrollo molecular", agregó Matson.
Baterías de flujo para energía eólica y solar
Este grupo de óxidos metálicos se desarrolló por primera vez en el laboratorio del químico alemán Johann Spandl y estudió sus propiedades magnéticas. Las pruebas llevadas a cabo por van Gore demuestran que este compuesto puede almacenar carga eléctrica. Las baterías de flujo Redox, pero no tan estable como la gente espera.
Sin embargo, Matson describió la "modificación molecular simple" mediante la sustitución de grupos de compuestos de metóxido derivados de metanol por óxidos basados en etanol. El equipo de investigación pudo ampliar la ventana de potencial estable del clúster, que podría almacenarse más en la célula. Energía eléctrica
Mattson dijo: "Este trabajo es realmente genial. Podemos producir clusters de etóxido y metóxido mediante el uso de metanol y etanol. Estos dos reactivos son baratos, fáciles de obtener y seguros de usar. El resto de los componentes metálicos Y los átomos de oxígeno son elementos abundantes de la tierra. Este sistema se puede sintetizar directa y eficientemente, es una nueva dirección para el desarrollo de los portadores de carga. Creemos que esto establecerá un nuevo estándar en el campo del almacenamiento de energía.
Las pruebas electroquímicas realizadas en este estudio utilizaron el equipo y las técnicas de Mattson utilizadas en el laboratorio, por lo tanto, Timothy Cook, Profesor Asistente de Química en la Universidad de Buffalo y el cuarto grado del Laboratorio de Cook. Anjula Kosswattaarachchi, un estudiante de posgrado, también participó en el estudio. Van Golder realizó un entrenamiento en equipos de prueba en el laboratorio de Cook y ayudó a Kosvattarac a sintetizar compuestos.
Los dos grupos de investigación solicitaron financiamiento de la National Science Foundation como parte de un proyecto de colaboración continua para perfeccionar los clusters utilizados en las baterías de flujo redox comerciales.
Mattson hizo hincapié en el "papel clave" desempeñado por Fangold en la realización de pruebas preliminares y experimentos en el clúster. "Como estudiante de tercer año de posgrado, hizo un trabajo increíble en la promoción del laboratorio. El trabajo de investigación ha jugado un papel importante ", dijo Mattson.
El año pasado, Mattson recibió un fondo universitario de biotecnología que permitió al laboratorio comprar los dispositivos electroquímicos necesarios para el estudio. Patrick Forrestal de Mattson Labs también participó en el estudio.
