حال ہی میں، "فطرت" میگزین کی دہائی میں - "قدرتی توانائی" ایک عالمانہ مضمون میں شائع بڑی تشویش عالمی توانائی کی صنعت سٹینفورڈ یونیورسٹی سے ایک نئی تحقیق سے بڑے پیمانے پر توانائی ذخیرہ کرنے کے لئے نئی امید لانے کا باعث. نئے پانی کی بنیاد پر مواد بیٹری کی اصلاح مشہور چینی پروفیسر یی سے Cui تجربہ ایجاد - ہائیڈروجن بیٹری مینگنیج (سے Mn-H) - rechargeable بیٹری زیادہ 10،000 کے مقابلے میں اوقات، مستحکم کارکردگی اس کی کم لاگت، طویل زندگی کے 10 سال سے زیادہ کے لئے حاصل کیا جا سکتا ہو سکتا ہے. اعلی توانائی کی کثافت کے ممکنہ کارکردگی کی بڑے پیمانے پر توانائی ذخیرہ کرنے کے میدان میں عظیم تبدیلیاں لانے کی توقع ہے.
سٹینفورڈ یونیورسٹی میں معدنیات سائنس اور انجینئرنگ کے سکول کے نتائج کے پہلے مصنف کے مطابق ڈاکٹر چن وی متعارف کرایا، مینگنیج ہائیڈروجن بیٹری وہ اعلی سطح کے علاقے کاربن کے استعمال مثبت الیکٹروڈ موجودہ کلکٹر کے طور پر، پانی مینگنیج سلفیٹ نمک میں گھلنشیل ایک الیکٹرولائٹ کے طور پر، ایجاد anode کے اتپریرک کنٹرول کے طور پر ہائیڈروجن کی. بیٹری، چارج اور خارج ہونے والے مادہ کے اصول کے ڈیزائن، اور کارکردگی کی جانچ پڑتال کے طریقہ کار سے کوئی سابقہ پانی بیٹری سے مختلف تھا.
نتائج دکھانے کے، مینگنیج ہائیڈروجن بیٹری جیسے 1.3 وولٹ کی مستحکم مادہ وولٹیج، اعلی کی شرح 100mA کے / سینٹی میٹر کا مادہ موجودہ، بہت عمدہ electrochemical کی کارکردگی رکھنے والے 2، لوپ استحکام 10،000 سے زیادہ بار ہے، اور 139Wh / کلوگرام کے اعلی بڑے پیمانے پر توانائی کی کثافت اور مزید 210Wh / ایل کی volumetric توانائی کی کثافت، بیٹری آسانی بڑے پیمانے پر توانائی ذخیرہ کرنے کے لئے amplified ہے.
ماس اسٹوریج عالمگیر کی درخواست کو حاصل کرنے کے لئے قابل تجدید توانائی کے ذرائع میں سے کور ٹیکنالوجی ہے. روایتی بڑے پیمانے پر سٹوریج ٹیکنالوجیز (جیسے پمپ پن، کمپریسڈ ہوا کی توانائی ذخیرہ) اور توانائی ذخیرہ کرنے کے خلیات کی ایک قسم (مثلا، ایک لتیم آئن بیٹری، ایک سوڈیم گندھک بیٹری، بہہ بیٹری) وغیرہ مختلف مسائل ہیں، بڑے پیمانے پر سٹوریج سستے، محفوظ، اعلی توانائی کی کثافت اور اعلی استحکام کی ضروریات کو پورا نہیں کر سکتے یی سے Cui اظہار: بڑے پیمانے پر سٹوریج پیٹرن موجودہ ایجاد کی مینگنیج ہائیڈروجن بیٹری apos گا ایک بڑا اثر، مزید روایتی حیاتیاتی ایندھن اور کاربن کے اخراج کی طرف سے کم سنگین فضائی آلودگی کی وجہ سے ہے. '
بڑے پیمانے پر توانائی ذخیرہ کرنے کے میدان میں، اس مقصد کو حاصل کرنے کے لئے، سائنس دانوں نے تیار کیا ہے ایک بہت کہا جا سکتا ہے کہ بیٹریوں کا ایک مؤثر نظام ہے، اسی طرح کی لیتھیم آئن بیٹریاں، لیڈ ایسڈ بیٹری، بہاؤ بیٹریاں، سوڈیم سلفر بیٹریاں، مائع دھات بیٹری اور بھی شامل ہیں. تاہم، ان کی بیٹریاں کم توانائی کی کثافت نہیں ہیں، سائیکل زندگی مختصر ہے، قیمت بہت زیادہ ہے، سخت کام کرنے کے حالات، عملی طور پر اب بھی وہاں جانے کے لئے ایک طویل راستہ ہے.
یہ بنیادی طور پر سیل نظام، لیڈ ایسڈ بیٹری کی توانائی کثافت صرف 30-50 ا / کلوگرام، سیال سمیت بیٹریاں کئی عوامل کی طرف سے محدود ہے <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 ℃.
ایک گھنٹے کے انچارج خارج ہونے والے مادہ توانائی نہیں کم 20 کلو واٹ سے کم از کم 5000 انچارج خارج ہونے والے مادہ کی حمایت کر سکتے ہو سکتا ہے، اور سروس کی زندگی: امریکی محکمہ توانائی کے حالیہ سفارشات کے مطابق، بڑے پیمانے پر توانائی کے اسٹوریج بیٹری کے لئے استعمال کیا جا سکتا ہے مندرجہ ذیل شرائط کو پورا کرنے کی ضرورت ہے 10 سال سے کم نہیں. قول کے ایک عملی نقطہ نظر سے، مندرجہ بالا شرائط کو پورا کرنے کے لئے بیٹری کی قیمت $ 2،000 سے زیادہ ہونا چاہئے توانائی ذخیرہ کرنے کے کلو واٹ گھنٹے فی قیمت $ 100 کے ذیل میں ہونا چاہئے، کہ ہے، نہیں ہے.
پروفیسر سے Cui یی تین سال پہلے ایک نیا خیال پیش - مینگنیج اور ہائیڈروجن، پانی الیکٹرولائٹ ایسا کرنے، اصول میں، توانائی کثافت، قیمت اور زندگی کے دوسرے پہلوؤں کے بارے میں بڑے پیمانے پر توانائی کے اسٹوریج کو حاصل کرنے کے قابل ہونا چاہئے مثبت اور منفی طور پر استعمال کیا گیا سخت ضروریات. پروفیسر سے Cui یی، سٹینفورڈ یونیورسٹی کے چن. چن میں چینی قومیت پوسٹ ڈاکٹریٹ فیلو کے ٹیسٹ میں ریسرچ اور تجربات کی تین سال سے زیادہ کیے ہیں جس کی رہنمائی کے تحت کہا آلہ اور پیرامیٹرز کے لئے ہائیڈروجن بیٹری بار بار جانچ کے تجربات کم نہیں ایک ہزار سے زائد بار ایسا کرنے کے بعد، انہوں نے آخر میں شاندار بیٹری کی کارکردگی کو حاصل کرنے کے لئے ایک بہتر آلہ اور ٹیسٹ کے حالات ملا. اس نئے تیار بیٹری بار بار چارج کرنے کے بعد واضح اور نہیں کر سکتا اب بھی 10،000 اوقات الذمہ کشی، مرکزی سٹوریج پر موجودہ انداز میں شدت بہتری کے ایک حکم حاصل کرنے کے لئے بیٹری کی زندگی.
لیبارٹری پوسٹ ڈاکٹریٹ محقق یی سے Cui چن ایک پروٹوٹائپ بیٹری مظاہرہ
نئے تقریبا 3 انچ کا پروٹوٹائپ اعلی مینگنیج بیٹریاں بجلی، یلئڈی فلیش کی ایک اہم انگوٹی پر تقریبا توانائی کی سطح ہے جس میں سے تقریبا 20 milliwatts (MWH) میں فی الحال دستیاب پیداوار ہائیڈروجن ہیں. بہر حال، تجربہ یقین ہے کہ یہ ہے کہ مزید کہا کہ کے بعد بہتر بنانے کے اصل ٹیکنالوجی مستقبل قریب میں بڑے پیمانے پر توانائی ذخیرہ ایپلی کیشنز کی صنعت کاری کے حصول کی توقع ہے.
یی سے Cui کہا ٹیکنالوجی، ایک، بیٹری کی توانائی کثافت بڑھانے کے لئے دوسری بیٹری کی لاگت کو کم کرنے کے لئے ہے تجرباتی مرحلے، بنیادی طور پر دو پہلوؤں کے بارے میں مزید اصلاحات کے لئے TF تجرباتی پروٹوٹائپ ہے جس میں اب بھی ہے. مثال کے طور پر میں اس سے قبل تجربے میں استعمال کیا جاتا ایک اتپریرک، اور اب اس کو پلاٹینیم سستا متبادل تلاش کرنے کے لئے غور. اور اصلاح حاصل کرنے کے بعد، تحقیق گروپ متعلقہ اور پائلٹ پیمانے ٹیسٹنگ رہیں گے. پروفیسر سے Cui یی متعلق پیٹنٹ بنا دیا گیا ہے، اور کمپنی قائم کیا گیا ہے، پریپریٹری صنعت کاری.
قول میں سے Cui یی، ایک ٹریلین تک ڈالر کی عالمی سطح پر بڑے پیمانے پر توانائی ذخیرہ مارکیٹ کا سائز، ہائیڈروجن مینگنیج بیٹری صنعتی ایپلی کیشنز کے طور پر حاصل کرنے کے لئے توقع کی جا سکتی ہے ایک بار، یہ صاف توانائی زیادہ مستحکم نیٹ ورک بنانے کے، اور اہم سماجی و اقتصادی ترقی لاتا ہوں گے. بڑے صاف توانائی پاور پلانٹس، رہائشی علاقوں میں چھوٹے گھریلو بجلی اور اس سے فائدہ اٹھانے کا امکان ہے. دوسری طرف، مینگنیج ہائیڈروجن بیٹری الیکٹرک گاڑیوں کے صنعتی درخواست بھی ممکن کو مزید آفاقی نقطہ نظر بنانے کے لئے ہو جائے گا، اس مقصد کو حاصل کرنے کے لئے ایک مستحکم بجلی گرڈ کو فراہم کر سکتا امکان.
