پیشرفت های بی سابقه در طراحی باتری های جریانی نسل بعدی

افزودنی شکر نقش شگفت انگیزی را در باتری های جریانی نسل بعدی ایفا می کند و ظرفیت باتری جریان و طول عمر را برای این طراحی انعطاف پذیر انرژی شبکه افزایش می دهد.

تیمی از محققان از آزمایشگاه ملی شمال غرب اقیانوس آرام (PNNL) با استفاده از یک افزودنی رایج غذایی و دارویی به نام β-سیکلودکسترین، که از نشاسته به دست می‌آید، پیشرفت قابل‌توجهی در طراحی باتری‌های جریانی ایجاد کرده‌اند. این مطالعه که در ژورنال Joule منتشر شده است، نشان می‌دهد که باتری جریان ظرفیت خود را برای ذخیره انرژی و آزادسازی بیش از یک سال چرخه ثابت حفظ کرده است.

یک افزودنی متداول غذایی و دارویی نشان داده است که می تواند ظرفیت و طول عمر طراحی باتری جریانی نسل بعدی را در یک آزمایش رکورددار افزایش دهد.

مجله Joule

در یک سری آزمایش، دانشمندان نسبت مواد شیمیایی موجود در سیستم را بهینه کردند تا اینکه 60 درصد حداکثر توان را به دست آورد. سپس آنها باتری را بارها و بارها به مدت بیش از یک سال چرخاندند و تنها زمانی آزمایش را متوقف کردند… که لوله پلاستیکی از کار افتاد. در تمام این مدت، باتری جریان به سختی فعالیت خود را برای شارژ مجدد از دست داد.

افزودنی بتا سیکلودکسترین همچنین اولین موردی است که واکنش الکتروشیمیایی را سرعت می بخشد… که انرژی باتری جریان را در فرآیندی به نام کاتالیز همگن ذخیره و سپس آزاد می کند.

وی وانگ، محقق قدیمی باتری PNNL و محقق اصلی این مطالعه، گفت: «این یک رویکرد کاملاً جدید برای توسعه الکترولیت باتری جریان است.

باتری ها از طریق یک واکنش الکتروشیمیایی شارژ می شوند و انرژی را در پیوندهای شیمیایی ذخیره می کنند. هنگامی که به یک مدار خارجی متصل می شوند، آن انرژی را آزاد می کنند که می تواند دستگاه های الکتریکی را تغذیه کند. باتری‌های جریان با باتری‌های حالت جامد تفاوت دارند زیرا دارای دو مخزن خارجی مایع هستند که دائماً در آنها گردش می‌کنند تا الکترولیت را تأمین کنند… که مانند «تامین خون» برای سیستم است. هرچه مخزن تامین الکترولیت بزرگتر باشد، باتری جریان می تواند انرژی بیشتری ذخیره کند.

اگر اندازه آنها به اندازه یک زمین فوتبال یا بیشتر باشد، باتری های جریان می توانند به عنوان ژنراتورهای پشتیبان برای شبکه برق عمل کنند. باتری های جریان یکی از ستون های کلیدی استراتژی کربن زدایی برای ذخیره انرژی از منابع انرژی تجدید پذیر هستند.

چرا به انواع جدیدی از باتری های جریان نیاز داریم؟

ذخیره سازی انرژی در مقیاس بزرگ نوعی بیمه نامه در برابر اختلال در شبکه برق ما را فراهم می کند. تنها انتظار می رود که نیاز به این تجهیزات باتری جریانی افزایش یابد… زیرا تولید برق به طور فزاینده ای از منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی باد، خورشیدی و برق آبی تامین می شود. منابع انرژی متناوب مانند اینها به مکانی برای ذخیره انرژی نیاز دارند تا زمانی که برای پاسخگویی به تقاضای مصرف کننده مورد نیاز باشد.

ما باید یک رویکرد پایدار با مواد شیمیایی ایجاد کنیم که بتوانیم در مقادیر زیاد آن را سنتز کنیم – درست مانند صنایع دارویی و غذایی.

کار روی باتری‌های جریان بخشی از یک برنامه بزرگ در PNNL برای توسعه و آزمایش فناوری‌های جدید برای ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس شبکه است… که با افتتاح صفحه راه‌اندازی شبکه ذخیره‌سازی شبکه PNNL در سال 2024 تسریع خواهد شد.

برای دیدن محصولات بیشتر میتوانید به سایت اینترنتی YASASTORE مراجعه فرمایید.