Проточные аккумуляторы становятся все более мощными. Новая технология использует нетоксичные и легкодоступные химические соединения. Возможно, именно такие аккумуляторы придут на смену литий-ионным в масштабных и дорогостоящих системах стабилизации выработки солнечных и ветровых электростанций.
Исследователи из Колорадского университета в Боулдере разработали новый химический состав, который значительно увеличивает производительность проточных аккумуляторов. Как отмечает Science Daily, это подстегнет развитие солнечной и ветровой энергетики.
Проточные батареи считаются более перспективной технологией хранения энергии, чем литий-ионные. Такие аккумуляторы приводятся в действие мощными насосами. Жидкий электролит пропускают через ядро, состоящее из положительного и отрицательного электродов, разделенных мембраной. Когда солнечные панели или ветрогенераторы вырабатывают электричество, насосы прокачивают отработанный электролит через электроды, из-за чего он заряжается и возвращается обратно в емкость, в которой хранится. Чтобы увеличить емкость батареи, достаточно установить новые емкости.
К сожалению, существующие модели пока не смогли добиться коммерческого успеха из-за низкого напряжения, больших размеров и сложности в эксплуатации. Второй ограничивающий фактор — токсичные электролиты, в качестве которых чаще всего используют раствор серной кислоты и ванадиевой соли, поскольку с ее помощью можно держать под контролем процесс эрозии.
Исследователи из Колорадо, чтобы исправить эти недостатки, стабилизировали электролит с помощью органического хелата PDTA и ионов хрома.
Ранее эта методика уже предлагалась и была отброшена как малоэффективная, однако команда смогла подобрать нужный хелат и увеличила напряжение элемента проточного аккумулятора в два раза относительно средних значений.
Ученые отдельно подчеркивают, что с химической точки зрения новый состав совершенно нетоксичен. PDTA — побочный продукт производства соединения ЭДТА (этилендиаминтетрауксусная кислота), которое применяется в некоторых средствах для мытья рук и пищевых консервантах. Используемая форма хрома также применяется в медицине.
В отличие от аналогов, новый состав работает при нейтральных pH и не требует использования кислот. А его компоненты дешевы и легко доступны.
Сейчас команда работает над дальнейшим повышением производительности системы.
Читайте по теме. Проточные аккумуляторы совершат прорыв в возобновляемой энергетике.
