La batterie à flux continu facilite le stockage de l'énergie à grande échelle et devrait être très utile pour la sauvegarde et l'utilisation des énergies renouvelables, mais il reste des problèmes à résoudre. Un mélange de métal liquide qui peut être maintenu à température ambiante et utilisé dans une nouvelle batterie à circulation - caractérisé par son évolutivité, sa sécurité, son efficacité et son faible coût. Il est maintenu dans le réservoir extérieur afin de pouvoir être pompé dans la batterie principale en cas de besoin, où les deux liquides sont séparés par une membrane: lors de la charge ou de la libération d'énergie, ils peuvent sélectivement échanger des électrons.
De gauche à droite: Geoff McConohy, étudiant en doctorat à l'Université de Stanford, Antonio Baclig, Andrey Poletayev (Photo / Mark Goled)
Les batteries à flux devraient être la solution privilégiée pour le stockage d'énergie à grande échelle dans le futur, mais les produits chimiques déjà utilisés sont souvent toxiques, coûteux et difficiles à manipuler. Question
Tout d'abord, le fluide utilisé comme électrode négative de la batterie est remplacé par un alliage sodium-potassium, ce mélange étant encore liquide à température ambiante et la densité d'énergie théorique pouvant être 10 fois supérieure à celle du schéma classique.
À l’anode de la batterie, l’équipe de recherche a également testé quatre liquides à base d’eau.
L'alliage sodium-potassium est un métal liquide à température ambiante et pouvant être utilisé dans des batteries à flux haute pression.
Le deuxième nouveau matériau a été utilisé dans la membrane de la batterie et l’équipe de recherche a utilisé une membrane en céramique composée de potassium et d’alumine pour permettre aux courants de circuler entre eux tout en maintenant une séparation des fluides positive et négative.
Selon le rapport, la combinaison de la nouvelle anode de la batterie et de la nouvelle membrane produit deux fois plus de tension que les autres batteries, ce qui signifie que la densité énergétique de la batterie peut être plus élevée et les coûts de production plus faibles.
Les prototypes développés par l'équipe ont prouvé des milliers d'heures de stabilité opérationnelle.
Recherche avec la figure 1: Principe de la batterie et introduction de la tension
Le co-auteur Antonio Baclig a déclaré:
La nouvelle technologie de batterie peut répondre à de nombreux indicateurs de performance: grâce à des travaux ultérieurs, nous sommes supposés réaliser un équilibre entre coût, efficacité, taille, durée de vie, sécurité, etc.
Les chercheurs ont déclaré qu'à l'avenir, l'équipe pourrait essayer d'ajuster l'épaisseur de la membrane ou utiliser un liquide non aqueux comme anode de la batterie.
Figure 2: Stabilité et compatibilité du sodium-potassium-alumine
Les détails de l'étude ont été publiés dans le Journal of Joule récemment publié.
