USD
81.49
-0.07
EUR
92.84
-0.34
Категория: ЭлектромобилиЭлектромобили
28 июля 2023 г. в 22:22

Дешевые протонные батареи конкурируют с литиевыми по плотности энергии

Дешевые протонные батареи конкурируют с литиевыми по плотности энергии
scx2.b-cdn.net
Инженеры из RMIT (Мельбурнского королевского технологического университета) заявили о том, что они втрое увеличили плотность энергии перерабатываемых дешевых протонных батарей, которые теперь могут соперничать с коммерческими литий-ионными по плотности энергии.
Сравнительно с литий-ионными батареями, которые установлены в Tesla Model 3, показатель составляет примерно 260 с лишним Вт-ч/кг, но без применения лития.
По сути, это другой способ использования водорода для хранения энергии. Протонная батарея работает как обратимый топливный элемент, принимая во время зарядки воду и выделяя кислород, отсекая положительно заряженные ионы водорода.
Фото: https://newatlas.com
Фото: https://newatlas.com
На данном этапе водородные системы позволяют ионам объединиться в газ H2 и затем используют энергию для его сжатия, дальнейшей переработки в аммиак или переохлаждения для сжижения.
В протонных батареях накопление водорода происходит непосредственно в порах твердых электродов, сделанных из активированного угля, который пропитан разбавленной кислотой. Батареи разряжаются за счет добавления кислорода и высвобождения энергии в процессе производства воды.
В своей новой работе ученые из RMIT проанализировали механизм действия протонной батареи, в частности, реакции на стороне кислорода, и решили его усовершенствовать. Они провели вакуумную сушку порошка активированного угля перед подготовкой электродов для удаления воды из материала, умеренно нагрели батарею во время работы до 70 °C и заменили газодиффузионный слой (ГДС) на более тонкий лист ГДС-волокна.
В итоге исследователи выяснили, что у протонного аккумулятора появилась способность накапливать в 3 раза больше энергии, чем до усовершенствования. Это в два раза выше самого большого показателя электрохимических накоплений водорода при использовании кислой электролитной основы, о котором известно.
При плотности в 882 Дж/г это соответствует примерно 245 Вт-ч/кг. А это уже уровень современных качественных коммерческих литиевых батарей.
Фото: http://newenergyandfuel.com
Фото: http://newenergyandfuel.com
Протонные батареи будут иметь ряд преимуществ, когда появятся в продаже. Транспортировка водорода производится стабильно и безопасно в отличие от газа, который находится под высоким давлением, едкого аммиака или постоянно кипящей криогенной жидкости.
Такие батареи будут долго служить и быстро заряжаться, стоить относительно дешево, так как при их изготовлении не используется литий, другие экзотические материалы и дорогие технологии. При этом они без сложностей поддаются вторичной переработке.
0 комментариев