Australia opracowuje system baterii z przepływem protonów o większej gęstości energii niż baterie litowe
Na rynku jest już wiele pojazdów zasilanych wodorem na baterie litowe, ale naukowcy z Królewskiego Instytutu Technologii w Melbourne w Australii przedstawili koncepcję „akumulatora z przepływem protonów”. Jeśli ta technologia zostanie spopularyzowana, może rozszerzyć zasięg systemów energetycznych opartych na wodorze i uczynić z niej potencjalny substytut akumulatorów litowo-jonowych. Koszt akumulatorów do magazynowania energii, Oczywiście w przeciwieństwie do konwencjonalnych systemów zasilania wodorowego, odzyskać wodór, urządzenie do przepływu protonów działa bardziej jak bateria w tradycyjnym sensie.

Profesor nadzwyczajny JohnAndrews i jego „system baterii z przepływem protonów” wstępny prototyp weryfikacji koncepcji

Tradycyjny system elektrolizuje wodę i oddziela wodór i tlen, a następnie przechowuje je na obu końcach zasilanej paliwem baterii litowej. Gdy ma się pojawić elektryczność, wodór i tlen są przesyłane do elektrolizera w celu przeprowadzenia reakcji chemicznych.

Jednak działanie baterii z przepływem protonów jest inne, ponieważ integruje elektrodę magazynującą z wodorkiem metalu na zasilanej paliwem baterii litowej z odwracalną membraną do wymiany protonów (PEM).

Rozmiar tego prototypowego urządzenia to 65x65x9 mm

Według Johna Andrewsa, głównego badacza projektu i profesora nadzwyczajnego Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Produkcji w Szkole Inżynierii Lotniczej Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) „Kluczem do innowacji jest odwracalny litowy bateria ze zintegrowanymi elektrodami magazynującymi. Całkowicie wyeliminowaliśmy proton w gaz. Cały proces i pozwól wodorowi przejść bezpośrednio do magazynu w stanie stałym”.

System konwersji przechowuje energię elektryczną na wodorze, a następnie „regeneruje” energię elektryczną

Proces ładowania nie obejmuje procesu rozkładu wody na wodór i tlen oraz magazynowania wodoru. W tym koncepcyjnym systemie bateria rozdziela wodę, aby wytworzyć protony (jony wodoru), a następnie łączy elektrony i cząsteczki metalu na elektrodzie zasilanej paliwem baterii litowej.

Projekt systemu magazynowania energii baterii

Ostatecznie energia jest magazynowana w postaci stałych wodorków metali. W procesie odwrotnym może wytwarzać energię elektryczną (i wodę) oraz łączyć protony z tlenem w powietrzu (w celu wytworzenia wody).

„Odwracalna bateria litowa zasilana paliwem” zintegrowana ze stałymi elektrodami do przechowywania protonów (X oznacza atomy metalu stałego związane z wodorem)

Profesor Andrew powiedział: „Ponieważ tylko woda płynie w trybie ładowania – tylko powietrze przepływa w trybie rozładowania – nazywamy nowy system baterią z przepływem protonów. W porównaniu z litowo-jonowymi baterie protonowe są znacznie bardziej ekonomiczne — ponieważ lit musi być wydobywany z zasobów takich jak stosunkowo rzadkie minerały, słona woda lub glina.

Przepływowy magazyn energii akumulatora

Naukowcy stwierdzili, że w zasadzie wydajność energetyczna akumulatorów protonowych może być porównywalna do akumulatorów litowo-jonowych, ale gęstość energii jest znacznie większa. Profesor Andrew powiedział: „Wstępne wyniki eksperymentów są ekscytujące, ale przed wprowadzeniem ich do użytku komercyjnego nadal pozostaje wiele do zrobienia w zakresie badań i rozwoju”.

Zespół zbudował wstępny prototyp prototypu o wymiarach zaledwie 65x65x9 mm (2.5×2.5×0.3 cala) i opublikował go w magazynie „International Hydrogen Energy”.