Australia dezvoltă un sistem de baterii cu flux de protoni cu densitate de energie mai mare decât bateriile cu litiu
Există deja pe piață multe vehicule cu baterie de litiu alimentate cu hidrogen, dar cercetătorii de la Royal Melbourne Institute of Technology din Australia au prezentat un concept de „baterie cu flux de protoni”. Dacă tehnologia poate fi popularizată, poate extinde acoperirea sistemelor de energie bazate pe hidrogen și să o facă un potențial substitut pentru bateriile litiu-ion. recupera hidrogenul, dispozitivul cu flux de protoni funcționează mai mult ca o baterie în sensul tradițional.

Profesorul asociat JohnAndrews și „sistemul de baterii cu flux de protoni”, dovada preliminară a prototipului conceptului

Sistemul tradițional electrolizează apa și separă hidrogenul și oxigenul, apoi le stochează la ambele capete ale unei baterii cu litiu alimentate cu combustibil. Când electricitatea este pe cale să apară, hidrogenul și oxigenul sunt trimise la electrolizator pentru reacții chimice.

Cu toate acestea, funcționarea bateriei cu flux de protoni este diferită, deoarece integrează un electrod de stocare a hidrurii metalice pe o baterie litiu cu combustibil reversibil cu membrană de schimb de protoni (PEM).

Dimensiunea acestui dispozitiv prototip este de 65x65x9 mm

Potrivit lui John Andrews, cercetătorul principal al proiectului și profesor asociat al Departamentului de Inginerie Mecanică și de fabricație de la Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) School of Aerospace Engineering, „Cheia inovației stă într-un litiu reversibil alimentat cu combustibil baterie cu electrozi de stocare integrati. Am eliminat complet protonul în gaz. Întregul proces și lăsați hidrogenul să intre direct în stocarea în stare solidă. ”

Sistemul de conversie stochează energia electrică pe hidrogen și apoi „regenerează” energia electrică

Procesul de încărcare nu include procesul de descompunere a apei în hidrogen și oxigen și stocarea hidrogenului. În acest sistem conceptual, bateria împarte apa pentru a produce protoni (ioni de hidrogen) și apoi combină electroni și particule metalice pe un electrod al unei baterii de litiu alimentate cu combustibil.

Proiectarea sistemului de stocare a energiei bateriei

În cele din urmă, energia este stocată sub formă de hidruri metalice solide. În procesul invers, poate produce electricitate (și apă) și poate combina protoni cu oxigenul din aer (pentru a produce apă).

„Baterie litiu reversibilă alimentată cu combustibil” integrată cu electrozi de stocare a protonilor solizi (X reprezintă atomi de metal solid legați de hidrogen)

Profesorul Andrew a spus: „Deoarece numai apa curge în modul de încărcare – numai aerul curge în modul de descărcare – noi numim noul sistem o baterie cu flux de protoni. Comparativ cu litiu-ion, bateriile cu protoni sunt mult mai economice – Deoarece litiul trebuie extras din resurse precum minerale relativ puține, apă sărată sau argilă. ”

Depozitarea energiei bateriei debit

Cercetătorii au spus că, în principiu, eficiența energetică a bateriilor cu flux de protoni poate fi comparabilă cu bateriile litiu-ion, dar densitatea energiei este mult mai mare. Profesorul Andrew a spus: „Rezultatele experimentale inițiale sunt interesante, dar mai sunt multe lucruri de cercetare și dezvoltare de făcut înainte ca acestea să fie puse în uz comercial”.

Echipa a construit un prototip preliminar cu o dimensiune de doar 65x65x9 mm (2.5 × 2.5 × 0.3 țoli) și l-a publicat în revista „International Hydrogen Energy”.