Australia utvikler et protonstrømbatterisystem med større energitetthet enn litiumbatterier
Det er allerede mange hydrogen-drivstoffdrevne litiumbatterier på markedet, men forskere fra Royal Melbourne Institute of Technology i Australia har lagt frem et konsept med “proton-strømbatteri”. Hvis teknologien kan bli populær, kan den utvide dekningen til hydrogenbaserte kraftenergisystemer og gjøre den til en potensiell erstatning for litiumionbatterier. Kostnad for energilagringsbatteri, selvfølgelig, i motsetning til konvensjonelle hydrogenkraftsystemer som produserer, lagrer og gjenvinne hydrogen, protonflytenheten fungerer mer som et batteri i tradisjonell forstand.

Førsteamanuensis JohnAndrews og hans “proton flow battery system” foreløpige bevis på konseptprototype

Det tradisjonelle systemet elektrolyserer vann og skiller hydrogen og oksygen, og lagrer dem deretter i begge ender av et drivstoffdrevet litiumbatteri. Når elektrisitet er i ferd med å vises, blir hydrogen og oksygen sendt til elektrolysatoren for kjemiske reaksjoner.

Imidlertid er driften av protonstrømbatteriet annerledes-fordi det integrerer en metallhydridlagringselektrode på et reversibelt protonbyttermembran (PEM) drivstoffdrevet litiumbatteri.

Størrelsen på denne prototypenheten er 65x65x9 mm

Ifølge John Andrews, hovedforsker for prosjektet og førsteamanuensis ved Institutt for mekanisk og produksjonsingeniør ved Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) School of Aerospace Engineering, “Nøkkelen til innovasjon ligger i et reversibelt drivstoffdrevet litium batteri med integrerte lagringselektroder. Vi har fullstendig eliminert protonen til gass. Hele prosessen, og la hydrogenet gå direkte inn i solid state-lagringen. “

Konverteringssystemet lagrer elektrisk energi på hydrogen og “regenererer” deretter elektrisitet

Ladeprosessen inkluderer ikke prosessen med å bryte ned vann til hydrogen og oksygen og lagre hydrogenet. I dette konseptuelle systemet deler batteriet vann for å produsere protoner (hydrogenioner), og kombinerer deretter elektroner og metallpartikler på en elektrode av et drivstoffdrevet litiumbatteri.

Design av batterilagringssystem

Til syvende og sist lagres energi i form av faste metallhydrider. I omvendt prosess kan den produsere elektrisitet (og vann) og kombinere protoner med oksygen i luften (for å produsere vann).

“Reversibelt drivstoffdrevet litiumbatteri” integrert med solide protonlagringselektroder (X står for faste metallatomer bundet til hydrogen)

Professor Andrew sa: “Fordi bare vann strømmer i lademodus – bare luft strømmer i utladningsmodus – kaller vi det nye systemet for et protonstrømbatteri. Sammenlignet med litiumion er protonbatterier mye mer økonomiske— Fordi litium må utvinnes fra ressurser som relativt knappe mineraler, saltvann eller leire. ”

Strømbatteri energilagring

Forskerne sa at i prinsippet energieffektiviteten til protonstrømbatterier kan være sammenlignbar med litiumionbatterier, men energitettheten er mye større. Professor Andrew sa: “De første eksperimentelle resultatene er spennende, men det er fortsatt mye forsknings- og utviklingsarbeid som må gjøres før det tas i bruk kommersielt.”

Teamet har bygget en foreløpig proof-of-concept-prototype med en størrelse på bare 65x65x9 mm (2.5 × 2.5 × 0.3 tommer) og publisert den i magasinet “International Hydrogen Energy”.