Die Durchflussbatterie hilft bei der Energiespeicherung im großen Maßstab, und sie wird voraussichtlich in Zukunft bei der Sicherung und Nutzung erneuerbarer Energien von großem Nutzen sein, aber es gibt noch einige Probleme zu überwinden: Die gute Nachricht ist, dass die Ingenieure der Stanford University gerade eine Art von Energiespeicher geschaffen haben Ein flüssiges Metallgemisch, das bei Raumtemperatur gehalten und in einer neuen Durchflussbatterie verwendet werden kann - dadurch gekennzeichnet, dass es skalierbar, sicher, effizient und kostengünstig ist. Bei Durchflussbatterien sind die Kathode und die Anode in flüssiger Form und Es wird im Außentank aufbewahrt, damit es bei Bedarf in die Hauptbatterie gepumpt werden kann, wobei die beiden Flüssigkeiten durch eine Membran getrennt sind und beim Laden oder Freigeben von Energie selektiv Elektronen austauschen können.
Von links nach rechts: Stanford University Doktorand Geoff McConohy, Antonio Baclig, Andrey Poletayev (Foto / Mark Goled)
Es wird erwartet, dass Durchfluss-Batterievorrichtungen in Zukunft die bevorzugte Lösung für große Energiespeicher sein werden, aber früher verwendete Chemikalien sind oft toxisch, teuer und schwierig zu handhaben.Um neue Durchflussbatterien zu entwickeln, verwendete das Stanford-Team eine einzigartige Kombination von Materialien, um diese zu überwinden Frage.
Zunächst wird die als negative Elektrode der Batterie verwendete Flüssigkeit durch eine Natrium-Kalium-Legierung ersetzt, die bei Raumtemperatur noch flüssig ist und deren theoretische Energiedichte das Zehnfache des konventionellen Schemas betragen kann.
An der Anode der Batterie testete das Forscherteam vier verschiedene Flüssigkeiten auf Wasserbasis.
Natrium-Kalium-Legierung ist ein Metall, das bei Raumtemperatur flüssig ist und in Hochdruck-Batterien verwendet werden kann.
Das zweite neue Material wurde in der Membran innerhalb der Batterie verwendet.Das Forscherteam verwendete eine Keramikmembran aus Kalium und Aluminiumoxid, um Strom zwischen ihnen fließen zu lassen, während die positive und negative Flüssigkeitstrennung beibehalten wurde.
Dem Bericht zufolge erzeugt die Kombination der neuen Batterieanode und -membrane die doppelte Spannung anderer Durchflussbatterien - was bedeutet, dass die Energiedichte der Batterie höher sein kann und die Produktionskosten niedriger sind.
Prototypen, die vom Team entwickelt wurden, haben Tausende von Stunden Betriebsstabilität bewiesen.
Forschung mit Abbildung 1: Batterieprinzip und Spannung Einführung
Der Co-Autor der Zeitung, Antonio Baclig, sagte:
Die neue Batterietechnologie kann viele verschiedene Leistungsindikatoren erfüllen, und durch weitere Arbeiten wird ein Gleichgewicht zwischen Kosten, Effizienz, Größe, Lebensdauer, Sicherheit und so weiter erwartet.
Die Forscher sagten, dass das Team in Zukunft versuchen könnte, die Dicke der Membran anzupassen oder eine nicht-wässrige Flüssigkeit als Anode der Batterie zu verwenden.
Studie Fig. 2: Stabilität und Kompatibilität von Natriumkalium-Aluminiumoxid
Details der Studie wurden im kürzlich veröffentlichten Journal of Joule veröffentlicht.
