เมื่อเร็ว ๆ นี้ใน "ธรรมชาติ" ของนิตยสาร - "พลังงานธรรมชาติ" ตีพิมพ์ในบทความวิชาการที่ก่อให้เกิดความกังวลมากอุตสาหกรรมพลังงานทั่วโลกเพื่อการวิจัยใหม่จาก Stanford University เพื่อนำความหวังใหม่ในการจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่ วัสดุที่ใช้น้ำใหม่แก้ไขแบตเตอรี่ที่มีชื่อเสียงอาจารย์จีน Yi Cui ประดิษฐ์ทดลอง - ไฮโดรเจนแมงกานีสแบตเตอรี่ (Mn-H) - อาจจะเป็นที่ชาร์จไฟได้มากกว่า 10,000 ครั้งเสถียรภาพในการทำงานสามารถทำได้มานานกว่า 10 ปีของค่าใช้จ่ายที่ต่ำชีวิตยาว ประสิทธิภาพที่คาดว่าจะเกิดขึ้นจากความหนาแน่นของพลังงานสูงคาดว่าจะส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างใหญ่หลวงในด้านการจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่
ตามที่ผู้เขียนแรกของผลของโรงเรียนวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมวัสดุที่ Stanford University ดรเฉินเหว่ยนำแบตเตอรี่ไฮโดรเจนแมงกานีสพวกเขาคิดค้นการใช้งานของผิวสูงพื้นที่คาร์บอนเป็นขั้วบวกสะสมปัจจุบันละลายในเกลือซัลเฟตน้ำแมงกานีสเป็นอิเล็กโทรไล ไฮโดรเจนที่ควบคุมโดยตัวเร่งปฏิกิริยาทำหน้าที่เป็นขั้วลบแบตเตอรี่แตกต่างจากเซลล์น้ำใด ๆ ก่อนหน้าในแง่ของหลักการออกแบบค่าใช้จ่ายและการปลดปล่อยวิธีการทดสอบและประสิทธิภาพการทำงาน
ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าแบตเตอรี่ไฮโดรเจนแมงกานีสมีประสิทธิภาพในทางเคมีไฟฟ้าที่ดีเช่นแรงดันไฟฟ้าที่มีจำหน่ายที่ความแรง 1.3 โวลต์อัตราการไหลของกระแสไฟฟ้าสูง 100mA / cm 2ความมั่นคงห่วงเป็นจำนวนมากกว่า 10,000 ครั้งและความหนาแน่นของพลังงานมวลสูงของ 139Wh / กก. และความหนาแน่นของพลังงานปริมาตรของ 210Wh / ลิตรนอกจากนี้แบตเตอรี่จะขยายได้อย่างง่ายดายสำหรับการจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่
อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลเป็นเทคโนโลยีหลักของแหล่งพลังงานทดแทนเพื่อให้บรรลุสมัครสากล. เทคโนโลยีการเก็บรักษามวลธรรมดา (เช่นการสูบน้ำอัดเก็บพลังงานอากาศ) และความหลากหลายของเซลล์การจัดเก็บพลังงาน (เช่นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบตเตอรี่โซเดียมกำมะถัน ไหลแบตเตอรี่) ฯลฯ มีปัญหาที่แตกต่างกันไม่สามารถตอบสนองการเก็บรักษามวลราคาถูก, ปลอดภัย, ความหนาแน่นของพลังงานสูงและความต้องการความมั่นคงสูงแสดง Yi Cui: รูปแบบการเก็บข้อมูลขนาดใหญ่จะ apos แบตเตอรี่ไฮโดรเจนแมงกานีสของการประดิษฐ์ในปัจจุบัน มันจะมีผลกระทบที่สำคัญและลดการปล่อยคาร์บอนอย่างจริงจังและมลพิษทางอากาศที่เกิดจากเชื้อเพลิงฟอสซิลแบบดั้งเดิม
ในด้านการจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่ในการสั่งซื้อเพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้นักวิทยาศาสตร์ได้มีการพัฒนามากอาจกล่าวได้ว่าระบบที่มีประสิทธิภาพของแบตเตอรี่รวมถึงแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบตเตอรี่กรดตะกั่วแบตเตอรี่ไหลแบตเตอรี่โซเดียมกำมะถันแบตเตอรี่โลหะเหลวและอื่น ๆ อย่างไรก็ตามแบตเตอรี่เหล่านี้มีความหนาแน่นของพลังงานไม่ต่ำวงจรชีวิตสั้นค่าใช้จ่ายสูงเกินไปสภาพการทำงานที่รุนแรงในทางปฏิบัติยังคงมีทางยาวไป
เป็นส่วนใหญ่ จำกัด ด้วยปัจจัยหลายประการรวมทั้งระบบเซลล์ความหนาแน่นของการใช้พลังงานของแบตเตอรี่ตะกั่วกรดเพียง 30-50 Wh / กกแบตเตอรี่ของเหลว <50 Wh/l; 在循环寿命上, 铅酸电池<500次, 钠硫电池<1500次; 在封装成本上, 锂离子电池~250$/kWh, 铅酸电池~170$/kWh, 流体电池~450$/kWh; 在工作温度上, 钠硫电池要求300-350 ℃, 液态金属电池要求>450 ℃
ตามคำแนะนำในปัจจุบันของกระทรวงพลังงานสหรัฐสามารถนำมาใช้สำหรับขนาดใหญ่แบตเตอรี่เก็บพลังงานต้องเป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้หนึ่งชั่วโมงพลังงานค่าจำหน่ายสามารถไม่น้อยกว่า 20 กิโลวัตต์สามารถรองรับอย่างน้อย 5000 ค่าจำหน่ายและอายุการใช้งาน ไม่น้อยกว่า 10 ปี. จากจุดปฏิบัติของมุมมองเพื่อตอบสนองเงื่อนไขข้างต้นไม่ได้ราคาแบตเตอรี่ควรจะสูงกว่า $ 2,000, ที่อยู่, ราคาต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงของการจัดเก็บพลังงานที่ควรจะต่ำกว่า $ 100
ศาสตราจารย์ Cui ยี่หยิบยกความคิดใหม่สามปีที่ผ่านมา - แมงกานีสและไฮโดรเจนถูกนำมาใช้เป็นบวกและลบที่จะทำอิเล็กโทรไลน้ำในทางทฤษฎีควรจะสามารถที่จะบรรลุการจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่ในความหนาแน่นของพลังงานราคาและด้านอื่น ๆ ของชีวิต ข้อกำหนดที่เข้มงวด. ภายใต้การแนะนำของศาสตราจารย์ Cui ยี่ซึ่งได้ดำเนินการมานานกว่าสามปีของการสำรวจและการทดลองในการทดสอบของจีนสัญชาติเพื่อนหลังปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัย Stanford เฉิน. เฉินกล่าวว่าแบตเตอรี่ไฮโดรเจนสำหรับอุปกรณ์และพารามิเตอร์ ซ้ำหลังจากการทดลองทดสอบทำไม่น้อยกว่าหนึ่งพันครั้งที่พวกเขาในที่สุดก็มีอุปกรณ์ที่ดีที่สุดและการทดสอบเงื่อนไขที่จะได้รับประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ที่ดีเยี่ยม. นี้แบตเตอรี่ที่พัฒนาขึ้นใหม่ยังคงไม่สามารถที่ชัดเจนหลังจากที่ชาร์จซ้ำและจำหน่าย 10,000 ครั้ง การสลายตัวของแบตเตอรี่เพื่อให้บรรลุการสั่งซื้อของการปรับปรุงขนาดในลักษณะที่มีอยู่ในการจัดเก็บหลัก
ห้องปฏิบัติการวิจัยหลังปริญญาเอก Yi Cui เฉินแสดงให้เห็นถึงแบตเตอรี่ต้นแบบ
ต้นแบบของใหม่ประมาณ 3 นิ้วแบตเตอรี่แมงกานีสสูงมีอยู่ในปัจจุบันไฮโดรเจนผลิตที่ประมาณ 20 มิลลิวัตต์ (MWh) ของการใช้พลังงานซึ่งเป็นเกือบระดับพลังงานในพวงกุญแจของแฟลช LED. อย่างไรก็ตามการทดลองเชื่อว่าสิ่งนี้ หลังจากการปรับปรุงเทคโนโลยีเดิมที่คาดว่าจะประสบความสำเร็จในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ใช้งานการจัดเก็บพลังงานในอนาคตอันใกล้
Yi Cui กล่าวว่าเทคโนโลยีที่ยังอยู่ในขั้นทดลองซึ่งเป็น TF ต้นแบบการทดลองสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพต่อไปส่วนใหญ่ในสองด้านหนึ่งเพื่อเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ที่สองคือการลดค่าใช้จ่ายของแบตเตอรี่. ยกตัวอย่างเช่นในก่อนหน้านี้ ทองคำเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ในการทดลองและตอนนี้คิดว่าจะหาทางเลือกที่ถูกกว่า. และหลังจากที่ได้รับการเพิ่มประสิทธิภาพกลุ่มวิจัยจะยังคงที่จะทดสอบขนาดที่เกี่ยวข้องและนักบิน. ศาสตราจารย์ Cui ยี่ได้รับการทำสิทธิบัตรที่เกี่ยวข้องและ บริษัท ได้รับการจัดตั้งขึ้นในการเตรียมความพร้อม อุตสาหกรรม
Cui ยี่ในมุมมองที่ขนาดใหญ่ขนาดของตลาดการจัดเก็บพลังงานทั่วโลกได้ถึงล้านล้านดอลลาร์เมื่อแบตเตอรี่ไฮโดรเจนแมงกานีสสามารถคาดว่าจะประสบความสำเร็จกับการใช้งานในอุตสาหกรรมก็จะทำให้พลังงานสะอาดเครือข่ายมีเสถียรภาพมากขึ้นและนำการพัฒนาทางเศรษฐกิจและสังคมที่สำคัญ โรงไฟฟ้าพลังงานสะอาดขนาดใหญ่, ไฟฟ้าในครัวเรือนขนาดเล็กไปยังพื้นที่ที่อยู่อาศัยและมีแนวโน้มที่จะได้รับประโยชน์จากมัน. บนมืออื่น ๆ ที่ใช้ในอุตสาหกรรมของไฮโดรเจนแบตเตอรี่แมงกานีสยานพาหนะไฟฟ้าจะยังเป็นไปได้ที่จะทำให้วิธีการที่เป็นสากลต่อไปจะให้ตารางอำนาจที่มั่นคงเพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ ความเป็นไปได้
