Australija sukuria protonų srauto baterijų sistemą, kurios energijos tankis didesnis nei ličio baterijų
Rinkoje jau yra daug transporto priemonių, varomų vandeniliniais degalais, tačiau Australijos Karališkojo Melburno technologijos instituto mokslininkai pateikė „protonų srauto akumuliatoriaus“ koncepciją. Jei technologija gali būti populiarinama, ji gali išplėsti vandenilio energijos sistemų aprėptį ir tapti potencialiu ličio jonų baterijų pakaitalu. Žinoma, skirtingai nuo įprastų vandenilio energijos sistemų, kurios gamina, saugo ir atgauti vandenilį, protonų srauto įtaisas labiau veikia kaip baterija tradicine prasme.

Docentas JohnAndrews ir jo „protonų srauto baterijų sistema“ – preliminarus koncepcijos prototipo įrodymas

Tradicinė sistema elektrolizuoja vandenį, atskiria vandenilį ir deguonį, o po to saugo juos degalais varomos ličio baterijos galuose. Kai tik pasirodys elektra, vandenilis ir deguonis siunčiami į elektrolizatorių cheminėms reakcijoms.

Tačiau protonų srauto akumuliatoriaus veikimas yra skirtingas, nes jis integruoja metalo hidrido kaupimo elektrodą ant apverčiamos protonų mainų membranos (PEM) degalų varomos ličio baterijos.

Šio prietaiso prototipo dydis yra 65x65x9 mm

Pasak Johno Andrews, projekto vadovo ir Karališkojo Melburno technologijos instituto (RMIT) Aviacijos ir kosmoso inžinerijos mokyklos Mechanikos ir gamybos inžinerijos katedros docentės, „Inovacijų raktas slypi grįžtamame degalais varomame ličio baterija su integruotais laikymo elektrodais. Mes visiškai pašalinome protoną į dujas. Visas procesas ir leiskite vandeniliui patekti tiesiai į kietojo kūno saugyklą “.

Konversijos sistema saugo elektros energiją vandeniliu ir tada „regeneruoja“ elektros energiją

Įkrovimo procesas neapima vandens skaidymo į vandenilį ir deguonį ir vandenilio saugojimo proceso. Šioje koncepcinėje sistemoje akumuliatorius padalija vandenį, kad susidarytų protonai (vandenilio jonai), o po to degalais varomos ličio baterijos elektrode sujungia elektronus ir metalo daleles.

Akumuliatoriaus energijos kaupimo sistemos dizainas

Galų gale energija kaupiama kietų metalų hidridų pavidalu. Atvirkštinio proceso metu jis gali gaminti elektrą (ir vandenį) ir sujungti protonus su ore esančiu deguonimi (vandeniui gaminti).

„Apverčiama degalais varoma ličio baterija“, integruota su kietais protonų kaupimo elektrodais (X reiškia kietus metalo atomus, prijungtus prie vandenilio)

Profesorius Andrew sakė: „Kadangi įkrovimo režimu teka tik vanduo, o iškrovimo režimu – tik oras, naują sistemą vadiname protonų srauto baterija. Palyginti su ličio jonų, protonų baterijos yra daug ekonomiškesnės-nes ličio reikia išgauti iš išteklių, tokių kaip palyginti nedaug mineralų, sūraus vandens ar molio.

Srauto akumuliatoriaus energijos kaupimas

Mokslininkai teigė, kad iš esmės protonų srauto baterijų energijos vartojimo efektyvumas gali būti panašus į ličio jonų akumuliatorių, tačiau energijos tankis yra daug didesnis. Profesorius Andrew sakė: „Pradiniai eksperimentiniai rezultatai yra įdomūs, tačiau prieš pradedant juos naudoti komerciniais tikslais dar reikia atlikti daug tyrimų ir plėtros darbų“.

Komanda sukūrė preliminarų koncepcijos įrodymo prototipą, kurio dydis tik 65x65x9 mm (2.5 × 2.5 × 0.3 colio), ir paskelbė jį žurnale „International Hydrogen Energy“.