Прототип Никел-водородна батерия за изпитване. Wei Chen, Yang Jin, Jie Zhao, Ниан Лю и Йи Куй
Технологията на батерията е изключително важна за света, който използва все повече и повече възобновяема енергия. Възобновяемата енергия е променлива – не електричеството може да се произвежда, докато слънцето не свети и вятърът не духа – така че да можете да съхранявате излишната електроенергия, това е направено, когато тези възобновяеми източници произвеждат е от ключово значение повече от него в мрежата.
Допълнителна информация
Изследователите „лекуват“ разрушителния растеж на дендрита в литий-метала Проблемите са, че много големите батерии могат да струват скъпо. Много проучвания бяха посветени на направата на батериите по-леки и по-малък, имайки предвид колко фокусирани сме през последните няколко десетилетия относно потребителските технологии. Но сега изследователите са отпускащи размери и ограничения на теглото и се опитват да намерят химикали за батерии, които са вместо това евтини и изключително дълготрайни.
Изследователи от Станфорд и Института Джорджия от Технологиите (GT) предлагат нова конфигурация на a никеловодородна батерия, която може да бъде достатъчно евтина масово приемане в мрежата. Традиционни никеловодородни батерии може да издържи до 30 000 цикъла и са изключително надеждни и издръжливи, което ги прави чудесни за използване на мрежата. Но те често разчитат върху платинен катализатор, който може да ги направи изключително скъпи за големи инсталации.
В новата работа изследователите заместиха платината това би било част от никеловодородна батерия и подменено то с „бифункционален електрокатализатор никел-молибден-кобалт като водороден анод. “Очакваната цена на пълномащабна версия на това батерията е около $ 83 на киловатчас, под отдела Целта на Energy 2040 за целта от $ 100 / kWh за свързано с мрежа съхранение. За контекст миналата година се появи Tesla, която предлага рекордно ниска цена за своята литиево-йонна батерийна инсталация във вятърната ферма в Хорнсдейл в Австралия при $ 250 / kWh.
Намаляване на разходите
Изследователите започнаха работата си чрез изграждане аманган-водородна батерия, която съхранява енергия чрез разделяне вода и произвежда водород в обратима реакция в крайна сметка замести мангана с никел-доминант катод, който постигна превъзходни 35 милиамп часа (mAh) на квадрат см. Те включваха тогавашкел-молибден-кобалт електрокатализатор за намаляване на цената на батерията и с a мокър електролит (разтвор на калиев хидроксид), който имаше енергийна плътност приблизително 140 вата часа на килограм. Най- изследователите не наблюдават никакъв спад на капацитета над 1500 цикли.
Прототипът на батерията се помещава в цилиндричен контейнер, с катодът и анодът се навиват “подобно на производството на търговски AA батерии “, отбелязва хартията.
Наблюдавано е, че никеловодородната батерия има кулон ефективност от приблизително 98,5 процента. Кулобичната ефективност е a мярка за това колко добре се пренасят електроните през система.
Изследователите също се опитаха да заредят батерията при различни плътност на тока Понякога високите токове могат да причинят батерия губят капацитета на изпускане за постоянно, но това никел-водород Изглежда акумулаторът се задържа добре до по-високия диапазон от токове беше приложено и след товаКуломбската ефективност намаля леко.
Разбира се, тази батерия е просто прототип, макар и такъв показва обещание. Изследователите се надяват да усъвършенстват системата си и проучете начините за по-нататъшно намаляване на цената на това следващо поколение акумулаторна решетка. Но постигането на $ 83 на kWh би било a значителна стъпка напред за съхранение в скала в мрежа.
PNAS, 2018. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1809344115 (За DOIs).
