L’Australie développe un système de batterie à flux de protons avec une densité d’énergie supérieure à celle des batteries au lithium
Il existe déjà de nombreux véhicules à batterie au lithium fonctionnant à l’hydrogène sur le marché, mais des chercheurs du Royal Melbourne Institute of Technology en Australie ont proposé un concept de « batterie à flux de protons ». Si la technologie peut être vulgarisée, elle peut étendre la couverture des systèmes d’énergie électrique à base d’hydrogène et en faire un substitut potentiel aux batteries lithium-ion. récupérer l’hydrogène, le dispositif à flux de protons fonctionne plutôt comme une batterie au sens traditionnel du terme.

Le professeur agrégé JohnAndrews et son prototype de preuve de concept préliminaire de « système de batterie à flux de protons »

Le système traditionnel électrolyse l’eau et sépare l’hydrogène et l’oxygène, puis les stocke aux deux extrémités d’une batterie au lithium alimentée par du carburant. Lorsque l’électricité est sur le point d’apparaître, l’hydrogène et l’oxygène sont envoyés à l’électrolyseur pour des réactions chimiques.

Cependant, le fonctionnement de la batterie à flux de protons est différent, car elle intègre une électrode de stockage à hydrure métallique sur une batterie au lithium à membrane échangeuse de protons (PEM) réversible.

La taille de ce prototype d’appareil est de 65x65x9 mm

Selon John Andrews, chercheur principal du projet et professeur agrégé du Département de génie mécanique et de fabrication de la Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) School of Aerospace Engineering, « La clé de l’innovation réside dans un lithium réversible alimenté par du carburant. batterie avec électrodes de stockage intégrées. Nous avons complètement éliminé le proton en gaz. L’ensemble du processus et laissez l’hydrogène aller directement dans le stockage à l’état solide.

Le système de conversion stocke l’énergie électrique sur l’hydrogène puis « régénère » l’électricité

Le processus de charge n’inclut pas le processus de décomposition de l’eau en hydrogène et en oxygène et de stockage de l’hydrogène. Dans ce système conceptuel, la batterie divise l’eau pour produire des protons (ions hydrogène), puis combine des électrons et des particules métalliques sur une électrode d’une batterie au lithium alimentée par du carburant.

Conception d’un système de stockage d’énergie par batterie

En fin de compte, l’énergie est stockée sous forme d’hydrures métalliques solides. Dans le processus inverse, il peut produire de l’électricité (et de l’eau) et combiner des protons avec l’oxygène de l’air (pour produire de l’eau).

« Batterie au lithium réversible à combustible » intégrée à des électrodes de stockage de protons solides (X signifie atomes de métal solides liés à l’hydrogène)

Le professeur Andrew a déclaré: « Parce que seule l’eau circule en mode de charge – seul l’air circule en mode de décharge – nous appelons le nouveau système une batterie à flux de protons. Par rapport au lithium-ion, les batteries à protons sont beaucoup plus économiques, car le lithium doit être extrait de ressources telles que des minéraux relativement rares, de l’eau salée ou de l’argile.

Stockage d’énergie par batterie à flux

Les chercheurs ont déclaré qu’en principe, l’efficacité énergétique des batteries à flux de protons peut être comparable à celle des batteries lithium-ion, mais la densité d’énergie est beaucoup plus grande. Le professeur Andrew a déclaré : « Les premiers résultats expérimentaux sont passionnants, mais il reste encore beaucoup de travail de recherche et de développement à faire avant qu’il ne soit utilisé commercialement. »

L’équipe a construit un prototype de preuve de concept préliminaire avec une taille de seulement 65x65x9 mm (2.5 × 2.5 × 0.3 pouces) et l’a publié dans le magazine « International Hydrogen Energy ».