Китайские ученые решили главную проблему цинк-бромных батарей и удвоили их емкость

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Исследовательская группа из Даляньского института химической физики (DICP CAS) представила новую архитектуру проточных аккумуляторов. Внедрение технологии двухэлектронного переноса позволило устранить коррозию компонентов и значительно повысить плотность энергии. Результаты работы и данные испытаний масштабируемого прототипа были опубликованы 4 января в журнале Nature Energy.

Концепт экспериментальной ячейки. Отсутствие агрессивного брома позволяет сохранить структуру металла даже при длительном контакте с электролитом.
Концепт экспериментальной ячейки. Отсутствие агрессивного брома позволяет сохранить структуру металла даже при длительном контакте с электролитом.
Автор: aistudio.google.com Источник: aistudio.google.com

Проточные батареи на основе брома считаются одним из наиболее перспективных решений для промышленного хранения энергии из-за низкой стоимости и доступности сырья. Однако их широкое применение ограничивалось серьезным недостатком: в процессе зарядки образуется агрессивный элементарный бром (Br₂), который быстро разъедает оборудование и разрушает мембраны. Традиционные методы связывания брома лишь частично решали проблему, часто приводя к расслоению электролита и нестабильной работе системы.

Команда под руководством профессора Ли Сяньфэна (Li Xianfeng) фундаментально изменила химию процесса, добавив в электролит специальные аминосоединения. Это перевело реакцию с классического одноэлектронного механизма на двухэлектронный, в ходе которого образуются стабильные бромированные амины. Такой подход дал двойной эффект: удельная энергоемкость системы выросла за счет участия большего числа электронов, а концентрация свободного (коррозийного) брома в растворе упала до безопасного уровня в 7 мМ.

Благодаря смягчению химических условий инженеры смогли заменить дорогие фторсодержащие компоненты на доступные мембраны типа SPEEK, что заметно снизило себестоимость устройства. Работоспособность концепции подтвердилась на практике: опытный образец мощностью 5 кВт выдержал более 700 циклов перезарядки (при нагрузке 40 мА/см²), удерживая КПД на уровне выше 78%. Финальная дефектовка узлов не выявила признаков разрушения материалов, что открывает технологии путь к массовому внедрению в системы хранения энергии.

Источник: english.cas.cn

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)
Об авторе
Новостной формат, гиперчестность, актуальность. Для связи: kifloblog@yandex.ru

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему лето в Северном и Южном полушариях отличается: 4,5 лишних дня и более 4 градусов разницы

Экватор делит Землю на две равные части — Северное и Южное полушария. Поскольку обе половины планеты находятся на одном расстоянии от Солнца и получают свет от одной звезды, логично...

Зачем крокодилы глотают камни: какую роль обычные булыжники играют в организме хищника?

Крокодилы известны мощными челюстями, острыми зубами и способностью справляться с добычей, которая кажется слишком крупной для одного приёма пищи. Но есть у этих хищников ещё одна необычная...

Древняя находка в пустыне Египта заставила пересмотреть прародину человечества: как одна окаменелость изменила карту эволюции приматов

На протяжении многих десятилетий ученые считали, что первые предки современных человекообразных обезьян и людей появились в Восточной Африке. На территории современных Кении, Уганды и Танзании...

Украли телефон — что будет с почтой, облаком и Госуслугами и как подготовиться заранее

Новая SIM-карта вернёт номер, но не вернёт ваши аккаунты. Что лежит в телефоне, о чём забывают и что настроить за один вечер, пока он ещё у вас.

Вагоны ледники: как перевозили скоропорт в поездах до появления рефрижераторов

До того как в железнодорожном транспорте появились вагоны с машинным охлаждением, единственным способом доставить скоропортящиеся продукты на большие расстояния были вагоны ледники. Это целая...

Зарядка 65 Вт с микроплаты: обзор модуля на микросхеме XPM52C

Для самодельных конструкций часто нужно добавить порт для зарядки смартфона. Быстрая зарядка гаджетов теперь обыденность. Сегодня рассмотри зарядный модуль под внешнее питание, который обеспечивает...