Austrália desenvolve um sistema de bateria de fluxo de prótons com maior densidade de energia do que as baterias de lítio
Já existem muitos veículos com bateria de lítio movidos a hidrogênio no mercado, mas pesquisadores do Royal Melbourne Institute of Technology, na Austrália, propuseram um conceito de “bateria de fluxo de prótons”. Se a tecnologia puder ser popularizada, ela pode expandir a cobertura dos sistemas de energia elétrica à base de hidrogênio e torná-la um substituto potencial para as baterias de íon-lítio. recuperar hidrogênio, o dispositivo de fluxo de prótons funciona mais como uma bateria no sentido tradicional.

O professor associado JohnAndrews e seu protótipo de prova de conceito preliminar de “sistema de bateria de fluxo de prótons”

O sistema tradicional eletrolisa a água e separa o hidrogênio do oxigênio, e então os armazena nas duas extremidades de uma bateria de lítio movida a combustível. Quando a eletricidade está prestes a aparecer, o hidrogênio e o oxigênio são enviados ao eletrolisador para reações químicas.

No entanto, a operação da bateria de fluxo de prótons é diferente – porque ela integra um eletrodo de armazenamento de hidreto de metal em uma bateria de lítio alimentada a combustível por membrana de troca de prótons reversível (PEM).

O tamanho deste dispositivo protótipo é 65x65x9 mm

De acordo com John Andrews, o pesquisador principal do projeto e professor associado do Departamento de Engenharia Mecânica e de Fabricação da Escola de Engenharia Aeroespacial do Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT), “A chave para a inovação está em um lítio reversível movido a combustível bateria com eletrodos de armazenamento integrados. Eliminamos completamente o próton em gás. Todo o processo, e deixe o hidrogênio ir diretamente para o armazenamento de estado sólido. ”

O sistema de conversão armazena energia elétrica em hidrogênio e, em seguida, “regenera” eletricidade

O processo de carregamento não inclui o processo de decomposição da água em hidrogênio e oxigênio e armazenamento do hidrogênio. Nesse sistema conceitual, a bateria divide a água para produzir prótons (íons de hidrogênio) e, em seguida, combina elétrons e partículas de metal em um eletrodo de uma bateria de lítio movida a combustível.

Projeto do sistema de armazenamento de energia da bateria

Em última análise, a energia é armazenada na forma de hidretos metálicos sólidos. No processo inverso, ele pode produzir eletricidade (e água) e combinar prótons com oxigênio no ar (para produzir água).

“Bateria de lítio reversível alimentada por combustível” integrada com eletrodos de armazenamento de prótons sólidos (X significa átomos de metal sólido ligados ao hidrogênio)

O professor Andrew disse: “Como apenas a água flui no modo de carga – apenas o ar flui no modo de descarga – chamamos o novo sistema de bateria de fluxo de prótons. Em comparação com o íon de lítio, as baterias de prótons são muito mais econômicas – porque o lítio precisa ser extraído de recursos como minerais relativamente escassos, água salgada ou argila. ”

Fluxo de armazenamento de energia da bateria

Os pesquisadores disseram que, em princípio, a eficiência energética das baterias de fluxo de prótons pode ser comparada às baterias de íon-lítio, mas a densidade de energia é muito maior. O professor Andrew disse: “Os resultados experimentais iniciais são empolgantes, mas ainda há muito trabalho de pesquisa e desenvolvimento a ser feito antes de ser colocado em uso comercial”.

A equipe construiu um protótipo de prova de conceito preliminar com um tamanho de apenas 65x65x9 mm (2.5 × 2.5 × 0.3 polegadas) e o publicou na revista “International Hydrogen Energy”.