オーストラリアは、リチウム電池よりもエネルギー密度の高いプロトンフロー電池システムを開発しています
すでに多くの水素燃料を動力源とするリチウム電池車が市場に出回っていますが、オーストラリアのロイヤルメルボルン工科大学の研究者たちは「プロトンフロー電池」の概念を提唱しています。 この技術を普及させることができれば、水素ベースの電力エネルギーシステムの適用範囲を拡大し、リチウムイオン電池の潜在的な代替品にすることができます。エネルギー貯蔵電池のコストもちろん​​、従来の水素発電システムとは異なり、水素を回収すると、プロトンフローデバイスは従来の意味でバッテリーのように機能します。

JohnAndrews准教授と彼の「プロトンフロー電池システム」の概念実証プロトタイプ

従来のシステムは、水を電気分解して水素と酸素を分離し、燃料を動力源とするリチウム電池の両端に貯蔵します。 電気が出そうになると、水素と酸素が化学反応のために電解槽に送られます。

ただし、プロトンフロー電池の動作は異なります。これは、金属水素化物貯蔵電極が可逆プロトン交換膜（PEM）燃料駆動リチウム電池に統合されているためです。

このプロトタイプデバイスのサイズは65x65x9mmです

プロジェクトの主任研究員であり、ロイヤルメルボルン工科大学（RMIT）航空宇宙工学部の機械製造工学科の准教授であるジョンアンドリュースは、次のように述べています。内蔵ストレージ電極付きバッテリー。 陽子からガスへの変換を完全に排除しました。 プロセス全体で、水素を直接ソリッドステートストレージに入れます。」

変換システムは、電気エネルギーを水素に蓄え、電気を「再生」します

充電プロセスには、水を水素と酸素に分解して水素を貯蔵するプロセスは含まれていません。 この概念システムでは、電池が水を分解して陽子（水素イオン）を生成し、次に燃料駆動のリチウム電池の電極上で電子と金属粒子を結合します。

バッテリーエネルギー貯蔵システムの設計

最終的に、エネルギーは固体金属水素化物の形で貯蔵されます。 逆のプロセスでは、電気（および水）を生成し、陽子を空気中の酸素と結合して（水を生成する）ことができます。

固体プロトン貯蔵電極と統合された「可逆燃料駆動リチウム電池」（Xは水素に結合した固体金属原子を表す）

アンドリュー教授は、次のように述べています。「充電モードでは水だけが流れ、放電モードでは空気だけが流れるため、新しいシステムをプロトンフロー電池と呼びます。 リチウムイオンと比較して、プロトン電池ははるかに経済的です。リチウムは、比較的希少な鉱物、塩水、粘土などの資源から採掘する必要があるためです。」

フロー電池エネルギー貯蔵

研究者らは、原則として、陽子フロー電池のエネルギー効率はリチウムイオン電池に匹敵する可能性があるが、エネルギー密度ははるかに高いと述べた。 アンドリュー教授は、「最初の実験結果はエキサイティングですが、商業的に使用される前に行われるべき多くの研究開発作業がまだあります」と述べました。

チームは、わずか65x65x9 mm（2.5×2.5×0.3インチ）のサイズの予備的な概念実証プロトタイプを作成し、「InternationalHydrogenEnergy」誌に掲載しました。