Австралия литий батареяларына қарағанда энергия тығыздығы жоғары протонды батареялар жүйесін шығарады
Қазір нарықта сутегі отынымен жұмыс істейтін литий батареялары бар көптеген көліктер бар, бірақ Австралияның Мельбурн Корольдік Технологиялық Институтының зерттеушілері «протонды батарея» деген ұғымды ұсынды. Егер технология кеңінен таралуы мүмкін болса, ол сутегі негізіндегі энергетикалық жүйелердің қамтуын кеңейте алады және оны литий-иондық батареялардың потенциалды алмастырушысына айналдыра алады. сутекті қалпына келтіру, протонды ағызу құрылғысы дәстүрлі мағынада батарея сияқты жұмыс істейді.

Доцент Джон Эндрюс және оның «протонды батарея жүйесі» тұжырымдаманың прототипінің алдын ала дәлелі

Дәстүрлі жүйе суды электролиздейді және сутегі мен оттегін бөледі, содан кейін оларды отынмен жұмыс істейтін литий батареясының екі шетінде сақтайды. Электр пайда болғалы тұрғанда, химиялық реакциялар үшін сутегі мен оттегі электролизерге жіберіледі.

Алайда, протонды ағынды аккумулятордың жұмысы басқаша, себебі ол металл гидридті сақтайтын электроды қайтымды протон алмасу мембранасына (PEM) отынмен жұмыс істейтін литий батареясына біріктіреді.

Бұл прототипті құрылғының көлемі 65х65х9 мм

Джон Эндрюс, жобаның жетекші ғылыми қызметкері және Корольдік Мельбурн технологиялық институтының (RMIT) аэроғарыштық инженерия мектебінің механикалық және өндірістік инженерия кафедрасының доценті, «Жаңашылдықтың кілті отынмен жұмыс істейтін қайтымды литийде. жинақталған электродтары бар батарея. Біз протонды газға толығымен алып тастадық. Бүкіл процесс және сутегі қатты күйдегі қоймаға жіберілсін ».

Конверсиялық жүйе электр энергиясын сутекте сақтайды, содан кейін электр энергиясын «жаңартады»

Зарядтау процесі суды сутегі мен оттегіне ыдырату мен сутекті сақтау процесін қамтымайды. Бұл тұжырымдамалық жүйеде аккумулятор суды бөліп протондар (сутегі иондары) шығарады, содан кейін электрондар мен металл бөлшектерін отынмен жұмыс істейтін литий батареясының электродына біріктіреді.

Батареяның энергия жинау жүйесінің дизайны

Сайып келгенде, энергия қатты металл гидридтері түрінде сақталады. Кері процесте ол электр энергиясын (және суды) өндіре алады және протондарды ауадағы оттегімен біріктіре алады (су алу үшін).

«Қайтымды отынмен жұмыс істейтін литий батареясы» қатты протонды сақтау электродтарымен біріктірілген (X сутегімен байланысқан қатты металл атомдарын білдіреді)

Профессор Эндрю былай деді: «Зарядтау режимінде тек су ғана ағызылады, тек разрядтау режимінде ауа ғана ағып кетеді, біз жаңа жүйені протонды батарея деп атаймыз. Литий-ионмен салыстырғанда, протондық батареялар әлдеқайда үнемді, өйткені литийді минералдар, тұзды су немесе саз сияқты ресурстардан өндіру қажет ».

Аккумуляторлық энергияны сақтау

Зерттеушілер, негізінен, протонды батареялардың энергия тиімділігін литий-иондық батареялармен салыстыруға болатынын, бірақ энергия тығыздығы әлдеқайда жоғары екенін айтты. Профессор Эндрю: «Алғашқы экспериментальды нәтижелер өте қызықты, бірақ оны коммерциялық пайдалануға енгізер алдында әлі де көптеген ғылыми -зерттеу жұмыстары қажет», – деді.

Топ тек қана 65x65x9 мм (2.5 × 2.5 × 0.3 дюйм) тұжырымдамалық дәлелденген прототип жасап, оны «International Hydrogen Energy» журналында жариялады.