Ausländischen Medienberichten zufolge ist die Speicherung erneuerbarer Energien ebenso wichtig wie die Erzeugung erneuerbarer Energien, flüssig Strom Batterien können eine der vielversprechendsten Methoden sein.
Trotz vieler Hürden bei der Verbesserung der Technologie hat das Harvard-Ingenieurteam in den letzten Jahren mit organischen flüssig Strom Batterien Fortschritte gemacht.
Nun hat das Team ein neues Molekül getestet, das bis heute die dauerhafteste und effizienteste organische Flüssigkeits-Flow-Batterie erreichen kann. Die Flüssigkeits-Flow-Batterie besteht aus zwei flüssigen Elektrolyten, die in einem externen Tank gelagert und bei Bedarf an die Batterie geleitet werden. Beim Aufladen und Entladen ermöglichen Sie Elektronen, durch die Membran in der Batterie hin und her zu gehen, und können Ihre Speicherkapazität und Leistungsausbeute anpassen, indem Sie die Größe des Tanks und der Folie individuell verändern. Traditionell sind die besten Ergebnisse dieser Art von Batterie Vanadium und Brom-Elektrolyte in Säure aufgelöst, aber diese Chemikalien können kostspielig und korrosiv sein.
Die organischen Ersatzstoffe von Vanadium wurden in Form von Quinone-Verbindungen gefunden. In der 2014 begann das Harvard-Team mit mehr als 10.000 Quinon-Verbindungen zu experimentieren und bestimmte nach und nach, welche Quinone am besten funktioniert. Danach ersetzten Sie Brom durch Eisen * * * und verwandelten die Säure in eine alkalische Mischung und entschieden sich dann, organisches Vitamin B2 zu verwenden, das mit molekularer Struktur als besonders nützliche Quinone-Klasse modifiziert wurde.
Schließlich passten Sie die Formel für die neutrale wässrige Lösung im vergangenen Jahr an. Nun haben die Forscher eine Quinone-Klasse umgewandelt, um ein neues organisches Molekül zu schaffen, das Leben und Leistung ausbalanciert und damit die bisher dauerhafteste und effizienteste organische Flüssigkeits-Flow-Batterie schafft.
Dieser Schlüsselbestandteil, bekannt als das "Methuselah"-Molekül, ist nach dem biblischen Langlebigkeits Patriarchen benannt. "In früheren Arbeiten haben wir eine langlebige, aber Niederspannungs Chemie nachgewiesen, die zu hohen Kosten für die geringe Energiespeicherung und Speicherung molekularer Energie führt", sagt Michael Aziz, der führende Autor der Studie. "Jetzt haben wir die erste Chemikalie, die Langzeitstabilität und mehr als ein Volt hat, was oft als Hindernis für den kommerziellen Einsatz angesehen wird. Ich glaube, es ist die erste organische Flüssigkeitsstrom Batterie, die alle technischen Standards erfüllt, die tatsächlich umgesetzt werden.
' Im Test des Moleküls hatte das "Methuselah"-Molekül eine tägliche alterungsrate von weniger als 0,01% und die alterungsrate in jedem Ladungs-und Entladezyklus betrug weniger als 0,001%. Das bedeutet, dass die jährliche alterungsrate bei weniger als 3% liegt und Zehntausende Male berechnet und entlastet werden kann. "Methuselah" wird auch leicht in schwach alkalische Elektrolyte aufgelöst.
Dies hilft ihm, mehr Energie zu speichern und die Gesamtkosten des Materials zu senken, da Wände und Membranen keine besondere Korrosionsbeständigkeit erfordern. "Diese wichtige Arbeit stellt einen bedeutenden Fortschritt bei den kostengünstigen, langlebigen flüssig Fluss Batterien dar," sagte Imre gyuk, Direktor für Energiespeicherung in den USA. "Wir brauchen solche Geräte, damit das Netz immer umweltfreundlicher, aber variabler erneuerbarer Stromerzeugung absorbieren kann.
'
