Сладкая энергия: сахар повышает мощность и увеличивает срок службы проточных аккумуляторов

Проточные аккумуляторы давно привлекают внимание исследователей и инженеров своим потенциалом в хранении энергии. Они могут быть особенно полезны для городов, которые стремятся сгладить неравномерность возобновляемых источников энергии. Исследователи Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) совместно с учеными из Йельского университета обнаружили новый способ повысить мощность и увеличить срок службы проточных аккумуляторов - растворить сахар в электролите. Это открытие может иметь значительное значение для развития более эффективных и долговечных систем хранения энергии.

Проточные батареи состоят из двух жидкостей - анолита и католита, которые хранятся отдельно и прокачиваются через ионоселективную мембрану для создания тока. Растворение сахара под названием β-циклодекстрин в анолите оказалось неожиданно эффективным. Исследователи обнаружили, что сахар принимает положительно заряженные протоны, уравновешивая движение отрицательно заряженных электронов. Это позволяет повысить скорость реакции и увеличить эффективный уровень заряда батареи на 60%.

Одним из главных преимуществ использования сахара в проточных аккумуляторах является его способность полностью растворяться в электролите. Это исключает возможность смещения твердого вещества и загрязнения системы. Кроме того, исследователи PNNL и Йельского университета провели испытания на долговечность и обнаружили, что батарея практически не потеряла свою емкость после годичной непрерывной работы.

Это открытие представляет собой совершенно новый подход к разработке электролита для проточных аккумуляторов. Вей Ван, исследователь PNNL, отмечает: «Мы показали, что можно использовать совершенно другой тип катализатора, предназначенный для ускорения преобразования энергии». Это открывает новые перспективы для более эффективных и долговечных систем хранения энергии.

Другие технологии проточных аккумуляторов также продолжают развиваться. Например, Influit Flow, созданный в результате исследований Illinois Tech, использует твердые наночастицы активного материала оксида металла, взвешенные в вязкой жидкости. Эта технология обещает быть достаточно быстрой для использования в автомобилях и иметь высокую плотность энергии.

В конечном итоге, разработка новых и улучшение существующих проточных аккумуляторов имеет большое значение для энергетической инфраструктуры. Они могут помочь обеспечить стабильность и надежность в системах хранения энергии, особенно при использовании возобновляемых источников энергии.