Новая органическая батарея из калифорнии
Исследователи из университета Южной Калифорнии создали органический аккумулятор, что, по их утверждениям, очень долговечен и создан из недорогих, экологичных компонентов.
Новая батарея, в которой не находятся металлы либо токсичные материалы, предназначена для применения на электростанциях, где она сможет сделать энергию, поставляемую в сеть, более устойчивой и действенной, разрешая создавать широкомасштабные хранилища энергии для применения по мере необходимости.
«Батарея трудится до 5000 циклов перезарядки, предполагая, по оценкам, 15-летний срок работы», говорит Шри Нараян (Sri Narayan), доктор химических наук в колледже естественных наук и искусства Dornsife при USC (Университет Южной Калифорнии), соавтор документа, обрисовывающего новые батареи, что был размещён в он-лайн издании Journal of the Electrochemical на данный момент.
«Литий-ионные батареи деградируют приблизительно через 1000 циклов и стоят на порядок дороже в изготовлении».
Нараян сотрудничал с Сурьей Пракаш (Surya Prakash), директором и профессором химии USC Loker Hydrocarbon Research Institute, и с сотрудниками Университета Южной Калифорнии Бо Янгом (Bo Yang), Леной Хубер- Буркхардт (Hoober-Burkhardt) и Фанг Ванг (Fang Wang).
«Эти органические батареи,станут прорывом для энергохранилищ, подключенных к национальным сетям, потому, что они простые, недорогие, качественные и экологически чистые», говорит Пракаш.
«Такие батареи смогут проложить путь для возобновляемых источников энергии для восполнения значительной части энергопотребления нации».
Солнечные панели смогут генерировать энергию лишь в то время, когда светит солнце, совершенно верно кроме этого как ветряные турбины – в то время, когда дует ветер. С таковой точки зрения, низкая стабильность делает процесс производства экологически чистой энергии не удачным для энергетических компаний, они не смогут постоянно полагаться на возобновляемые источники энергии для удовлетворения потребительского спроса.
С батареями, каковые хранят излишки энергии, а после этого отдают ее по мере необходимости, указанная ненадежность может прекратить быть значительной проблемой.
«Организация хранения энергии в огромных масштабах есть критической проблемой в будущем возобновляемых источников энергии, требуя недорогих и экологически чистых ответов», вычисляет Нараян.
Принцип работы новой батареи основан на реакции окисления — восстановления — подобно принципу работы топливного элемента с двумя емкостями электроактивных материалов, растворенных в воде. Растворы прокачиваются через емкость со особой мембраной, на каждой стороне которой расположены электроды, разделяющей две жидкости, высвобождая электроны.
Таковой дизайн имеет преимущество, потому, что ликвидирует зависимость мощности источника от его емкости. Контейнеры с электроактивными материалами возможно установить, теоретически, любых размеров, увеличивая неспециализированную емкость хранилища.
Возможно кроме этого произвести настройку центральной ячейки, регулируя количество создаваемой энергии в единицу времени.
Работа команды сконцентрирована на электроактивных материалах. Тогда как прошлые конструкции батарей применяли металлы либо токсичные химические вещества, Нараян и Пракаш желали отыскать органическое соединение, которое возможно растворено в воде. Они осознали, что такая совокупность разрешит создать минимальное действие на внешнюю среду и, возможно, будет недорогой в производстве.
Следуя способом ошибок и проб они нашли природные соединения — хиноны, являющиеся окисленными органическими соединениями — подходят идеально. Хиноны находятся в растениях, грибах, тканях и бактериях некоторых животных и участвуют в ходе кислородного обмена и фотосинтеза в клетках.
«Это такие типы молекул, каковые природа применяет для энергопередачи», растолковывает Нараян. На данный момент хиноны, нужные для батарей, изготавливаются из природных углеводородов. В будущем существует потенциальная возможность для их получения из диоксида углерода».
Команда уже подала пара патентов в отношении конструкции батареи, и, в соответствии с будущим замыслам, планирует строительство версии более большого масштаба.
Facepla.net по данным news.usc.edu
