Австрали нь лити батерейнаас илүү эрчим хүчний нягтралтай протоны урсгалын батерейны системийг боловсруулдаг
Устөрөгчийн түлшээр ажилладаг литийн батерейтай автомашинууд зах зээл дээр аль хэдийн олон байгаа боловч Австралийн Мельбурн хотын Технологийн хүрээлэнгийн судлаачид “протоны урсгалтай батерей” гэсэн ойлголтыг дэвшүүлжээ. Хэрэв энэ технологийг сурталчлах боломжтой бол энэ нь устөрөгч дээр суурилсан эрчим хүчний системийн хамрах хүрээг өргөжүүлж, лити-ион батерейг орлох боломжтой болгож болох юм. устөрөгчийг сэргээж, протоны урсгалын төхөөрөмж нь уламжлалт утгаараа батерей шиг ажилладаг.

Доктор профессор Жон Эндрюс ба түүний “протоны урсгалын батерейны систем” нь үзэл баримтлалын загварыг урьдчилсан нотлох баримт юм

Уламжлалт систем нь усыг электролизжүүлж, устөрөгч ба хүчилтөрөгчийг ялгаж, дараа нь түлшээр ажилладаг лити батерейны хоёр үзүүрт хадгалдаг. Цахилгаан гарах гэж байхад устөрөгч, хүчилтөрөгчийг химийн урвалд оруулахын тулд электролизер рүү илгээдэг.

Гэсэн хэдий ч протоны урсгалын батерейны ажиллагаа өөр өөр байдаг, учир нь энэ нь метрон гидрид хадгалах электродыг урвуу протон солилцох мембран (PEM) түлшээр ажилладаг лити батерейнд нэгтгэдэг.

Энэхүү прототип төхөөрөмжийн хэмжээ нь 65x65x9 мм юм

Төслийн тэргүүлэх судлаач, Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) -ийн Сансар судлалын инженерийн сургуулийн Механик ба үйлдвэрлэлийн инженерийн тэнхимийн дэд профессор Жон Эндрюс хэлэхдээ “Инновацийн түлхүүр нь буцааж авах боломжтой түлшээр ажилладаг лити юм. нэгдсэн хадгалах электродтой зай. Бид хий болох протоныг бүрэн арилгасан. Бүх процесс, устөрөгчийг хатуу төлөвт агуулах руу шууд оруулна уу.

Хөрвүүлэх систем нь цахилгаан энергийг устөрөгч дээр хадгалж, дараа нь цахилгаан эрчим хүчийг “сэргээдэг”

Цэнэглэх процесст усыг устөрөгч, хүчилтөрөгч болгон задалж устөрөгчийг хадгалах процесс ороогүй болно. Энэхүү үзэл баримтлалын системд батерей нь усыг хувааж протон (устөрөгчийн ион) үүсгэдэг бөгөөд дараа нь түлшээр ажилладаг лити батерейны электрод дээр электрон ба метал хэсгүүдийг нэгтгэдэг.

Батерейны энерги хадгалах системийн загвар

Эцсийн эцэст энергийг хатуу металлын гидрид хэлбэрээр хадгалдаг. Урвуу үйл явцад энэ нь цахилгаан (мөн ус) үйлдвэрлэж, агаарт байгаа хүчилтөрөгчтэй протонуудыг нэгтгэж (ус үйлдвэрлэх) боломжтой юм.

Хатуу протон хадгалах электродтой нэгтгэсэн “буцах түлшээр ажилладаг лити батерей” (X нь устөрөгчтэй холбогдсон хатуу металлын атомуудыг илэрхийлдэг)

Профессор Эндрю хэлэхдээ: “Цэнэглэх горимд зөвхөн ус урсдаг, зөвхөн цэнэглэх горимд агаар урсдаг тул бид шинэ системийг протоны урсгалын зай гэж нэрлэдэг. Лити-ионтой харьцуулахад протоны батерей нь илүү хэмнэлттэй байдаг, учир нь харьцангуй ховор эрдэс бодис, давстай ус, шавар гэх мэт нөөцийг ашиглан литийг олборлох шаардлагатай болдог.

Урсгалын батерейны эрчим хүчний хадгалалт

Судлаачдын үзэж байгаагаар зарчмын хувьд протоны урсгалын батерейны энергийн үр ашгийг лити-ион батерейтай харьцуулж болох боловч эрчим хүчний нягтрал нь хамаагүй өндөр юм. Профессор Эндрю хэлэхдээ “Туршилтын анхны үр дүн нь сэтгэл хөдөлгөм боловч үүнийг арилжааны зориулалтаар ашиглахаас өмнө хийх олон судалгаа, боловсруулалтын ажил байсаар байна.”

Баг нь ердөө 65x65x9 мм хэмжээтэй (2.5 × 2.5 × 0.3 инч) хэмжээтэй концепцийн нотолгооны урьдчилсан загварыг бүтээж, “Олон улсын устөрөгчийн энерги” сэтгүүлд хэвлүүлжээ.