Нанотехнологии - УрФО

Перейти на основной сайт
ИА ИНВУР Логотип Инновационного портала УрФО
Вы здесь: Главная // Аналитика

Новый гибридный аккумулятор сможет накапливать как электроэнергию, так и водород

Добавлено: 2018-08-17, просмотров: 193


Новая проточная гибридная батарея способна хранить электроэнергию и газообразный водород.
Иллюстрация University of Glasgow.

Потребность человечества в возобновляемых источниках энергии неуклонно растёт. А вместе с ней набирают актуальность и разработки, связанные с новыми способами хранения энергии. Так, на сегодняшний день наибольшие надежды возлагаются на электрические аккумуляторы, а также на водородные топливные элементы.

До сих пор считалось, что использование этих двух источников является взаимоисключающим, особенно когда речь идёт о заправке автомобиля. Но команда химиков из Университета Глазго во главе с Лероем Крониным (Leroy Cronin) готова с этим поспорить.

Учёные разработали принципиально новый тип системы хранения энергии проточного типа. В проточных батареях реакции проходят в двух резервуарах с жидкими электролитами. Содержимое одного отделения циркулирует вокруг анода, другого – вокруг катода. При этом катод, анод и жидкости разделены полупроницаемой мембраной, и ионы из одного отделения постепенно перетекают в другой.

Ёмкость такого аккумулятора определяется исключительно объёмом резервуаров, а выходная мощность зависит от площади мембраны. Таким образом, проточные батареи не имеют жёстких ограничений и могут быть масштабированы для хранения очень большого количества энергии.

Уникальность новой системы состоит в том, что она может работать и как обычный аккумулятор, и как топливный элемент, то есть производить по требованию либо электричество, либо газообразный водород.

В сердце системы находится суспензия ‒ жидкость с особыми взвешенными наномолекулами, каждая из которых представляет собой полиоксоанион и работает как крошечная батарея, оперируя восемнадцатью электронами или протонами в зависимости от требований системы.

Важным достижением является также то, что новый гибридный аккумулятор может перезаряжаться за считанные секунды. Для этого достаточно просто заменить отработавшую заряженную жидкость на новую "подзаряженную" на АЗС. Это означает, что электромобили можно было бы "заряжать" в разы быстрее, чем сейчас (по затратам времени этот процесс будет сопоставим с заправкой бензобака обычной машины). Более того, на АЗС одновременно могли бы пополнять запасы энергии автомобили с разными видами топлива.

"Для будущих возобновляемых источников энергии, которые должны быть эффективными, необходимы мощные и гибкие системы хранения, которые помогут справиться с возможными перебоями в поставках, ‒ отмечает Кронин в пресс-релизе университета. – Наш подход представляет собой новый путь в развитии электрохимических систем и имеет большие перспективы применения в электромобилях".

Более подробно с новой разработкой можно ознакомиться, прочитав статью, опубликованную авторами в издании Nature Chemistry.

Вести.ру