تساعد بطارية التدفق على تخزين الطاقة على نطاق واسع ، ومن المتوقع أن تكون ذات فائدة كبيرة في النسخ الاحتياطي والاستفادة من الطاقة المتجددة في المستقبل ، ولكن لا تزال هناك بعض المشاكل التي يجب التغلب عليها. والخبر السار هو أن المهندسين في جامعة ستانفورد قد قاموا للتو بإنشاء نوع من مزيج معدني سائل يمكن احتجازه في درجة حرارة الغرفة ويستخدم في بطارية تدفق جديدة - يتميز بكونه قابل للتطوير وآمنًا وفعالًا وغير مكلفًا ، وفي بطاريات التدفق ، يكون الكاثود والأنود في شكل مائع ، يتم حفظه في الخزان الخارجي بحيث يمكن ضخه إلى البطارية الرئيسية عند الحاجة ، حيث يتم فصل السائلين عن طريق الغشاء ، وعند شحن الطاقة أو إطلاقها ، يتم السماح لهما بتبادل الإلكترونات بشكل انتقائي.
من اليسار: جامعة ستانفورد الدكتوراه الطالب جيف McConohy، أنطونيو Baclig، أندري Poletayev (التصوير / مارك القولد)
ومن المتوقع أن تصبح الخيار الأول لتخزين الطاقة في المستقبل على نطاق واسع، ولكن عادة المواد الكيميائية السامة قبل استخدامها، ومكلفة، وصعبة في التعامل معها. من أجل تصميم بطارية تدفق جديدة، استخدم فريق جامعة ستانفورد مزيج فريد من المواد، من أجل التغلب على هذه نظام بطارية تدفق المشكلة.
أولا، وكما القطب السالب من السائل البطارية في سبائك البوتاسيوم الصوديوم. وقد استمر هذا الخليط السائل لإظهار كثافة الطاقة النظرية لمدة تصل إلى 10 أضعاف الحلول التقليدية في درجة حرارة الغرفة.
وفي أنود البطارية ، اختبر فريق البحث أيضًا أربعة سوائل مائية مختلفة.
سبيكة الصوديوم والبوتاسيوم هو معدن سائل في درجة حرارة الغرفة ويمكن استخدامه في بطاريات التدفق العالي الضغط.
تم استخدام المادة الثانية الجديدة في الغشاء داخل البطارية ، حيث استخدم فريق البحث غشاء من الخزف مصنوع من البوتاسيوم والألومينا للسماح بتدفق التيار بينهما مع الحفاظ على فصل السائل الإيجابي والسلبي.
وفقا للتقرير ، فإن الجمع بين البطارية الأنود الجديد والغشاء ينتج ضعف الجهد لبطاريات التدفق الأخرى - مما يعني أن كثافة طاقة البطارية يمكن أن تكون أعلى وتكاليف الإنتاج أقل.
أثبتت النماذج الأولية التي طورها الفريق آلاف الساعات من الاستقرار التشغيلي.
البحث مع الشكل 1: مبدأ البطارية والجهد مقدمة
وقال الكاتب المشارك في ورقة أنطونيو باكليغ:
يمكن أن تلبي تكنولوجيا البطاريات الجديدة العديد من مؤشرات الأداء المختلفة ، ومن المتوقع أن يحقق التوازن بين التكلفة والكفاءة والحجم والحياة والسلامة وما إلى ذلك من خلال المزيد من العمل.
وقال الباحثون إن الفريق قد يحاول في المستقبل ضبط سماكة الغشاء أو استخدام سائل غير مائي مثل أنود البطارية.
دراسة الشكل 2: استقرار وتوافق الصوديوم البوتاسيوم الألومينا
وقد نشرت تفاصيل الدراسة في مجلة جوليه التي نشرت مؤخرا.
