Australia mengembangkan sistem bateri aliran proton dengan ketumpatan tenaga yang lebih besar daripada bateri litium
Sudah ada banyak kenderaan bateri lithium bertenaga bahan bakar hidrogen di pasar, tetapi para penyelidik dari Royal Melbourne Institute of Technology di Australia telah mengemukakan konsep “bateri aliran proton”. Sekiranya teknologi dapat dipopulerkan, ia dapat memperluas liputan sistem tenaga tenaga berasaskan hidrogen dan menjadikannya pengganti berpotensi untuk bateri lithium-ion. Kos bateri simpanan tenaga, tentu saja, tidak seperti sistem tenaga hidrogen konvensional yang menghasilkan, menyimpan, dan memulihkan hidrogen, peranti aliran proton berfungsi lebih seperti bateri dalam erti kata tradisional.

Profesor Madya JohnAndrews dan “sistem bateri aliran proton” bukti awal mengenai prototaip konsep

Sistem tradisional elektrolisis air dan memisahkan hidrogen dan oksigen, dan kemudian menyimpannya di kedua hujung bateri litium berkuasa bahan api. Apabila elektrik hampir muncul, hidrogen dan oksigen dihantar ke elektrolisis untuk reaksi kimia.

Walau bagaimanapun, pengoperasian bateri aliran proton berbeza-kerana ia mengintegrasikan elektrod simpanan hidrida logam pada bateri lithium berkuasa bahan api membran pertukaran proton terbalik (PEM).

Saiz peranti prototaip ini ialah 65x65x9 mm

Menurut John Andrews, penyelidik utama projek dan profesor Jabatan Kejuruteraan Mekanikal dan Pembuatan di Sekolah Kejuruteraan Aeroangkasa Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT), “Kunci inovasi terletak pada litium berkuasa bahan api yang boleh diterbalikkan bateri dengan elektrod simpanan bersepadu. Kami telah menghilangkan proton kepada gas sepenuhnya. Seluruh prosesnya, dan biarkan hidrogen masuk terus ke simpanan pepejal. “

Sistem penukaran menyimpan tenaga elektrik pada hidrogen dan kemudian “menjana semula” elektrik

Proses pengisian tidak termasuk proses menguraikan air menjadi hidrogen dan oksigen dan menyimpan hidrogen. Dalam sistem konseptual ini, bateri membelah air untuk menghasilkan proton (ion hidrogen), dan kemudian menggabungkan elektron dan zarah logam pada elektrod bateri litium berkuasa bahan api.

Reka bentuk sistem simpanan tenaga bateri

Pada akhirnya, tenaga disimpan dalam bentuk hidrida logam pepejal. Dalam proses terbalik, ia dapat menghasilkan elektrik (dan air) dan menggabungkan proton dengan oksigen di udara (untuk menghasilkan air).

“Bateri litium bertenaga bahan api terbalik” yang disatukan dengan elektrod simpanan proton pepejal (X bermaksud atom logam pepejal yang terikat dengan hidrogen)

Profesor Andrew berkata, “Kerana hanya air yang mengalir dalam mod pengisian – hanya udara yang mengalir dalam mod pengosongan – kami memanggil sistem baru sebagai bateri aliran proton. Berbanding dengan ion litium, bateri proton jauh lebih menjimatkan – Kerana litium perlu ditambang dari sumber seperti mineral, air masin atau tanah liat yang agak langka. “

Penyimpanan tenaga bateri aliran

Para penyelidik mengatakan bahawa, pada prinsipnya, kecekapan tenaga bateri aliran proton dapat dibandingkan dengan bateri lithium-ion, tetapi ketumpatan tenaga jauh lebih besar. Profesor Andrew berkata, “Hasil eksperimen awal sangat menarik, tetapi masih banyak pekerjaan penelitian dan pengembangan yang harus dilakukan sebelum digunakan secara komersial.”

Pasukan ini telah membangun prototaip bukti konsep awal dengan ukuran hanya 65x65x9 mm (2.5 × 2.5 × 0.3 inci) dan menerbitkannya di majalah “Tenaga Hidrogen Antarabangsa”.