Австралія розробляє протонову батарею з більшою щільністю енергії, ніж літієві
На ринку вже є багато автомобілів з літієвими акумуляторами на водневому паливі, але дослідники з Королівського технологічного інституту Мельбурна в Австралії висунули концепцію «протонової батареї». Якщо цю технологію можна популяризувати, вона може розширити охоплення енергетичних систем на основі водню та зробити її потенційною заміною літій-іонним акумуляторам. Вартість акумуляторної батареї для зберігання енергії, звичайно, на відміну від звичайних систем водню, які виробляють, зберігають та відновлюючи водень, пристрій протонного потоку працює більше як батарея в традиційному розумінні.

Доцент Джон Ендрюс та його “система протонових батарей” попереднє підтвердження прототипу концепту

Традиційна система електролізує воду і розділяє водень і кисень, а потім зберігає їх на обох кінцях літієвої батареї, що працює на паливі. Коли електрика збирається з’явитися, водень і кисень направляються до електролізера для хімічних реакцій.

Однак робота протонної батареї з потоком відрізняється-оскільки вона інтегрує електрод для зберігання гідриду металу на літієвій батареї з паливом з оборотною протонообмінною мембраною (PEM).

Розмір цього прототипу пристрою 65x65x9 мм

За словами Джона Ендрюса, провідного дослідника проекту та доцента кафедри механічної та виробничої інженерії Школи аерокосмічної техніки Королівського Мельбурнського технологічного інституту (RMIT), «Ключ до інновацій лежить у літії з оборотним паливом акумулятор з вбудованими накопичувальними електродами. Ми повністю усунули протон до газу. Весь процес, і дозвольте водню потрапити безпосередньо в твердотільне сховище ».

Система перетворення зберігає електричну енергію на водні, а потім “регенерує” електрику

Процес зарядки не включає процес розкладання води на водень і кисень та зберігання водню. У цій концептуальній системі батарея розщеплює воду з утворенням протонів (іонів водню), а потім об’єднує електрони та металеві частинки на електроді літієвої батареї, що працює на паливі.

Дизайн системи накопичення енергії акумулятора

Зрештою, енергія зберігається у вигляді твердих гідридів металів. У зворотному процесі він може виробляти електрику (і воду) і поєднувати протони з киснем у повітрі (для виробництва води).

“Літієва батарея з оборотним паливом” з інтегрованими електродами для зберігання твердого протона (X означає суцільні атоми металів, пов’язані з воднем)

Професор Ендрю сказав: «Оскільки в режимі зарядки тече тільки вода – тільки повітря в режимі розряду – ми називаємо нову систему протонною батареєю. У порівнянні з літій-іонними, протонні батареї є набагато більш економічними-оскільки літій потрібно видобувати з таких ресурсів, як відносно дефіцитні мінерали, солона вода або глина ».

Зберігання енергії проточної батареї

Дослідники сказали, що, в принципі, енергоефективність протонних батарей може бути порівнянна з літій-іонними, але щільність енергії набагато більша. Професор Ендрю сказав: “Початкові експериментальні результати вражають, але ще багато роботи над дослідженнями та розробками потрібно виконати, перш ніж вони будуть введені в комерційне використання”.

Команда розробила попередній прототип доказової концепції розміром лише 65x65x9 мм (2.5 × 2.5 × 0.3 дюйма) та опублікувала його в журналі “International Hydrogen Energy”.