Australien udvikler et protonflow batterisystem med større energitæthed end lithiumbatterier
Der er allerede mange brintbrændstofdrevne litiumbatterier på markedet, men forskere fra Royal Melbourne Institute of Technology i Australien har fremsat et koncept om “protonflow-batteri”. Hvis teknologien kan populariseres, kan den udvide dækningen af ​​hydrogenbaserede kraftenergisystemer og gøre den til en potentiel erstatning for lithium-ion-batterier. Energilagringsbatteri koster naturligvis i modsætning til konventionelle brintkraftsystemer, der producerer, lagrer og gendanne brint, fungerer protonstrømningsenheden mere som et batteri i traditionel forstand.

Lektor JohnAndrews og hans “protonflow -batterisystem” foreløbigt bevis på konceptprototype

Det traditionelle system elektrolyserer vand og adskiller brint og ilt og gemmer dem derefter i begge ender af et brændstofdrevet lithiumbatteri. Når elektricitet er ved at dukke op, sendes hydrogen og ilt til elektrolysatoren for kemiske reaktioner.

Imidlertid er driften af ​​protonstrømbatteriet anderledes, fordi det integrerer en metalhydridlagerelektrode på et reversibelt protonudvekslingsmembran (PEM) brændstofdrevet lithiumbatteri.

Størrelsen på denne prototype -enhed er 65x65x9 mm

Ifølge John Andrews, projektets hovedforsker og lektor ved Institut for Maskin- og Fremstillingsteknik ved Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) School of Aerospace Engineering, “Nøglen til innovation ligger i et reversibelt brændstofdrevet lithium batteri med integrerede lagringselektroder. Vi har fuldstændig fjernet protonen til gas. Hele processen, og lad brintet gå direkte ind i opbevaringen i fast tilstand. ”

Konverteringssystemet lagrer elektrisk energi på brint og “regenererer” derefter elektricitet

Opladningsprocessen omfatter ikke processen med at nedbryde vand til hydrogen og ilt og lagre brintet. I dette konceptuelle system deler batteriet vand for at producere protoner (hydrogenioner) og kombinerer derefter elektroner og metalpartikler på en elektrode af et brændstofdrevet litiumbatteri.

Design af batterilagringssystem

I sidste ende lagres energi i form af faste metalhydrider. I den omvendte proces kan den producere elektricitet (og vand) og kombinere protoner med ilt i luften (for at producere vand).

“Reversibelt brændstofdrevet lithiumbatteri” integreret med solide protonlagerelektroder (X står for faste metalatomer bundet til brint)

Professor Andrew sagde: “Fordi kun vand strømmer i opladningstilstanden – kun luft strømmer i afladningstilstanden – kalder vi det nye system for et protonstrømbatteri. Sammenlignet med lithium-ion er protonbatterier meget mere økonomiske— Fordi lithium skal udvindes fra ressourcer som relativt knappe mineraler, saltvand eller ler. ”

Strømbatteriets energilagring

Forskerne sagde, at protonflow-batteriers energieffektivitet i princippet kan sammenlignes med lithium-ion-batterier, men energitætheden er meget større. Professor Andrew sagde: “De første eksperimentelle resultater er spændende, men der er stadig meget forsknings- og udviklingsarbejde, der skal udføres, før det tages i brug kommercielt.”

Teamet har bygget en foreløbig proof-of-concept prototype med en størrelse på kun 65x65x9 mm (2.5 × 2.5 × 0.3 tommer) og offentliggjort den i magasinet “International Hydrogen Energy”.