Австралия разрабатывает протонную батарею с большей плотностью энергии, чем литиевые батареи
На рынке уже есть много автомобилей с литиевыми батареями, работающими на водородном топливе, но исследователи из Королевского технологического института Мельбурна в Австралии выдвинули концепцию «протонной батареи». Если эту технологию удастся популяризировать, она может расширить охват водородных энергетических систем и сделать их потенциальной заменой литий-ионных аккумуляторов. Стоимость аккумуляторов энергии, конечно, в отличие от обычных водородных энергетических систем, которые производят, хранят и Для восстановления водорода устройство протонного потока работает больше как батарея в традиционном смысле.

Доцент Джон Эндрюс и его «система протонных батарей» предварительное доказательство прототипа концепции

Традиционная система электролизует воду и отделяет водород и кислород, а затем хранит их на обоих концах литиевой батареи, работающей на топливе. Когда вот-вот появится электричество, водород и кислород отправляются в электролизер для химических реакций.

Однако работа протонной проточной батареи отличается, поскольку она объединяет электрод для хранения гидрида металла на литиевой батарее с обратимой протонообменной мембраной (PEM), работающей на топливе.

Размер этого прототипа устройства 65x65x9 мм.

По словам Джона Эндрюса, ведущего исследователя проекта и доцента кафедры машиностроения и производственной инженерии Школы аэрокосмической инженерии Королевского Мельбурнского технологического института (RMIT): «Ключ к инновациям лежит в обратимой литиевой батарее, работающей на топливе. аккумулятор со встроенными накопительными электродами. Мы полностью исключили превращение протона в газ. Весь процесс, и пусть водород попадет прямо в твердотельный накопитель ».

Система преобразования накапливает электрическую энергию на водороде, а затем «регенерирует» электричество.

В процесс зарядки не входит процесс разложения воды на водород и кислород и хранения водорода. В этой концептуальной системе батарея расщепляет воду для образования протонов (ионов водорода), а затем объединяет электроны и частицы металла на электроде литиевой батареи, работающей на топливе.

Конструкция аккумуляторной системы накопления энергии

В конечном итоге энергия хранится в виде твердых гидридов металлов. В обратном процессе он может производить электричество (и воду) и объединять протоны с кислородом воздуха (для производства воды).

«Реверсивная литиевая батарея, работающая на топливе», интегрированная с твердыми электродами для хранения протонов (X означает атомы твердого металла, связанные с водородом)

Профессор Эндрю сказал: «Поскольку в режиме зарядки течет только вода – в режиме разряда – только воздух, – мы называем новую систему протонной батареей. По сравнению с литий-ионными, протонные батареи намного более экономичны – потому что литий необходимо добывать из таких ресурсов, как относительно дефицитные минералы, соленая вода или глина ».

Накопитель энергии проточной батареи

Исследователи заявили, что в принципе энергоэффективность протонных батарей может быть сопоставима с литий-ионными батареями, но плотность энергии намного выше. Профессор Эндрю сказал: «Первые экспериментальные результаты впечатляют, но предстоит еще много исследований и разработок, прежде чем он будет запущен в коммерческое использование».

Команда построила предварительный прототип прототипа размером всего 65x65x9 мм (2.5 × 2.5 × 0.3 дюйма) и опубликовала его в журнале «International Hydrogen Energy».