Доля энергии из возобновляемых источников в Германии постоянно растет. В начале 2020 года впервые возобновляемые источники энергии смогли покрыть более половины потребляемой в Германии электроэнергии. Но чем более важными становятся возобновляемые источники энергии, тем более настоятельной становится необходимость хранения вырабатываемой таким образом электроэнергии.
Зеленая энергия также может быть использована, когда солнце не светит на солнечные панели или нет воздушного потока, приводящего в движение ветряные турбины. Для достижения этой цели необходимы соответствующие устройства для хранения энергии. Исследователи из Йенского университета имени Фридриха Шиллера (Германия) недавно разработали перспективные новые полимерные электролиты для редокс-проточных батарей, которые являются гибкими, эффективными и экологически чистыми.
Они сообщают о своих успехах в текущем номере известного исследовательского журнала Передовые Энергетические Материалы.Огромный потенциал батарей редок потока.
Новый материал, разработанный Йенскими химиками, используется в так называемых окислительно-восстановительных батареях. В этом типе батарей компоненты, хранящие энергию, растворяются в растворителе и поэтому могут храниться в децентрализованном месте, что позволяет масштабировать батарею по мере необходимости от нескольких миллилитров до нескольких кубических метров раствора электролита.
Благодаря такой гибкости редокс-аккумуляторы обычно обладают большим потенциалом стать важным средством накопления энергии в будущем. Однако до сих пор они страдали от двух недостатков, которые препятствовали их широкому использованию. Первая — частое использование в качестве электролитов опасных для окружающей среды и токсичных солей тяжелых металлов, таких как ванадий, растворенный в серной кислоте. Другая проблема заключалась в ограничении максимальной рабочей температуры батарей 40 градусами Цельсия, что требовало использования сложной системы охлаждения. С помощью нового материала эти две задачи были решены.
Более чистый, более термостойкий, более эффективный
Мы разработали новый тип полимера, который растворим в воде. Что делает его пригодным для использования в водном электролите, и какой содержит железо, которое обеспечивает способность накапливать электричество, объясняет Шуберт. В то же время полимер может справляться со значительно более высокой температурой до 60 градусов Цельсия, так что дополнительные затраты на чувствительное управление температурой исключаются.- Кроме того, в ходе испытаний новой системы исследователи из Йены обнаружили, что она также работает более эффективно, чем ее предшественники.
Это означает, что электричество может храниться в неопасном растворе на водной основе, который затем временно хранится в резервуарах, а электричество в батарее может быть использовано снова на следующий день без значительных потерь или дополнительных усилий. Системы такого рода могут также использоваться в более теплых регионах, таких как Африка, Индия или Бразилия. Улучшая носитель хранения энергии, мы считаем, что редокс-проточная батарея снова находится в хорошем положении, чтобы внести важный вклад в качестве источника энергии технология хранения будущего. И наше развитие еще раз показывает огромное значение новых полимеров для разработки инновационных методов хранения.