Земля. Хроники Жизни.
Главная | Регистрация | Вход
 
Воскресенье, 28.05.2017, 21:31
Приветствую Вас Гость |Личные сообщения() ·| PDA | RSS
Меню сайта
Форма входа
Логин:
Пароль:
Категории раздела
Аномалии [2905]
Атмосфера [1230]
Археология [3830]
Авторские статьи [486]
Вулканы [2793]
Война [1012]
Гипотезы [5860]
Другое [6368]
Животные [2044]
Землетрясения [4004]
Засуха [339]
Избранное [267]
Климат [3013]
Космос [8788]
Карстовые провалы [441]
Круги на полях [463]
Медицина и здоровье [1510]
Наука [9088]
НЛО [4057]
Наводнения [2812]
Океан [673]
Оползни [537]
Пожары [710]
Прогноз [1155]
Политические факторы [3527]
Предсказания и пророчества [672]
Радиация [610]
Солнце [1800]
Стихия [2820]
Сверхъестественное [1553]
Технологии [4930]
Тайны истории [4333]
Ураганы [2505]
Факторы и аварии [7800]
Хочу все знать [26]
Этот безумный мир [1366]
Экология [1231]
Эпидемии [935]
Эксклюзив [301]
Разговоры у камина
Статистика

Онлайн всего: 246
Пользователей: 232
Новых: 14
Klame, tsapik, ledyanoy, chemolog, garura, AstraVert, kvantic, xofmann12, Ariella, ШЕЛВИН, Степняк, Darking, Lefail, Сл@вян
Главная » 2015 » Ноябрь » 30 » Создана проточная батарея высокой ёмкости
18:11
Создана проточная батарея высокой ёмкости

С каждым годом человечество получает всё больше энергии из возобновляемых источников. Но на фоне стремительного распространения солнечных и ветряных электростанций возникает проблема эффективного хранения полученной электроэнергии в пиковый период, когда дует ветер и светит Солнце. Ведь далеко не всегда необходимо сразу передать его потребителям.

В таких случаях в первую очередь на ум приходят привычные свинцово-кислотные и литиево-ионные аккумуляторы, но, к сожалению, они обладают существенными недостатками. Так, батареи первого типа имеют крайне ограниченную ёмкость, к тому же они слишком объёмные и дорогие. Литиево-ионные аккумуляторы хорошо подходят для портативной электроники и даже для электромобилей, но склонность к перегреву (эту проблему решают с переменным успехом) делает их малопригодными для использования на крупных промышленных объектах.

Настоящим прорывом в этой области может стать развитие новых проточных батарей (flow battery), которые принципиально отличаются от используемых сегодня источников энергии.

В обычных аккумуляторах электрический заряд находится в твёрдом электроде (аноде). При разрядке электроны покидают анод, питают внешнюю сеть и переходят ко второму электроду – катоду, а при зарядке следуют в обратном направлении.

В проточных батареях реакции проходят в двух резервуарах с жидкими электролитами. Содержимое одного отделения циркулирует вокруг анода, другого – вокруг катода. При этом катод, анод и жидкости разделены полупроницаемой мембраной, и ионы из одного отделения постепенно перетекают в другой. Ёмкость такого аккумулятора определяется исключительно объёмом резервуаров, а выходная мощность зависит от площади мембраны. Таким образом, проточные батареи не имеют жёстких лимитов и могут быть масштабированы для хранения очень большого количества энергии.

На сегодняшний день самыми передовыми аккумуляторами проточного типа считаются ванадиевые окислительно-восстановительные батареи (VRB), которые "хранят заряд" в ионах ванадия, содержащихся в растворе на водной основе.

Ионы ванадия стабильны и могут долго циркулировать через мембрану без нежелательных побочных явлений. Но проблема состоит в том, что стоимость ванадий достаточно высока, а удельная энергоёмкость (количество запасаемой энергии на литр электролита) VRB остаётся на низком уровне.

В предыдущих исследованиях учёные искали способ заменить дорогостоящий компонент более доступными веществами, например, раствором серной кислоты с включением хиронов.

Теперь Доктор Цин Ван (Qing Wang) из Национального университета Сингапура и его коллеги разработали новый тип проточной батареи, в отделениях которой одновременно содержатся жидкие и твёрдые электролиты. Учёные поместили внутрь одного отделения гранулы распространённого катодного материала — фосфата лития-железа, а в анодный резервуар добавили диоксид титана.

Затем они использовали переносящие заряд жидкости, известные как окислительно-восстановительные медиаторы, чтобы переправлять заряженные ионы из пор твёрдого электролита в разделённый мембраной реакционный сосуд. При этом учёные дополнили мембрану специальным полимером, чтобы она пропускала ионы лития, но задерживала молекулы медиатора. На противоположной стороне мембраны ионы подхватывают другие медиаторы и переносят их к гранулам диоксида титана, где те оседают в виде металлического лития.

Когда батарея разряжена, реакция протекает в обратном направлении, и литий возвращается в катодное отделение. Благодаря внедрению твёрдых материалов, удельная ёмкость новой батареи составила 500 ватт-часов на один литр электролита, что в 10 раз больше, чем в предыдущих моделях VRB.

Эксперты отмечают, что при очевидной важности работы, опубликованной в журнале Science Advances, у новой батареи есть существенный недостаток в виде низкой мощности. Доработанная мембрана сдерживает поток ионов лития и замедляет время зарядки и разрядки батареи. По словам Вана, существующая версия аккумулятора прекрасно подходит для хранения энергии, произведённой на электростанциях. Но для использования в других областях, например, в электрических автомобилях, устройство должно быть усовершенствовано.
Категория: Технологии | Просмотров: 2094 | Добавил: СМЕРШ | Рейтинг: 0.0/| Оценить
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Поиск по сайту
Мониторинг
Сейсмическая активность
Солнечная активность
Фазы луны
3D Планета Земля
Солнечная система
Космическая погода
Веб камеры мира
Системы мониторинга
Ионосферная активность
Вспышки на Солнце
Мониторинг вулканов
ТОП Новостей
Шансы на Ваше появление были не так уж и малы
Ученые раскрыли секрет плавучих камней
Обсерватория NASA засняла солнечное затмение
Загадка исчезнувшей земли
Juno сделал новый снимок Юпитера
Календарь
Архив записей
Новое на форуме

1. Изменения на Солнце

(6930)

2. Погодные аномалии - Земля болеет!

(2346)

3. РОССИЯ ВПЕРЕД !!!

(1468)

4. Юмор

(6582)

5. МУРАВЕЙНИК

(5258)

Последние комментарии
Ага ... Очень похоже на стадо ...



Активность Солнца

При использовании материалов Земля - Хроники Жизни гиперссылка на сайт earth-chronicles.ru обязательна.
Рейтинг@Mail.ru Яндекс цитирования