Российские учёные синтезировали новый углеродный композитный материал, пригодный для создания ванадиевых проточных батарей. Основной компонент такой батареи - металлическая биполярная пластина внутри мембранно-электродного блока (на рисунке), в котором происходит преобразование химический энергии в электричество и обратно. Как правило, пластины делаются из мелкозернистого изотропного графита. Этот материал обладает прекрасной электропроводностью и химической стабильностью, однако проницаем для электролитов, из-за чего снижается эффективность и сокращается срок службы батареи.
Группа ученых из МИСиС, Института проблем химической физики РАН, Сколтеха и Российского химико-технологического университета имени Д. И. Менделеева совместно с промышленными партнёрами предложила при изготовлении биполярных пластин вместо графита использовать карбонизированный эластомерный композит, наполненный проводящими углеродными частицами. Такой материал отличается высокой химической стойкостью и даёт возможность при производстве пластины регулировать её электрические и механические свойства.
Тестовые биполярные пластины были изготовлены с использованием углеродных волокон марки Toray T700 (12,25% по массе), измельчённого искусственного графита и технического углерода марки N220 (в сумме 62,75%). Смесь спекалась в инертной среде при температуре 340 °C.
«Разработанный нами материал может стать отличной заменой импортным углеродкомпозитным материалам, применяемым в проточных батареях. Однако прежде чем рекомендовать его, нужно дождаться результатов ресурсных испытаний в реальных устройствах», - объяснил эксперт из Центра энергоэффективности МИСиС Андрей Усенко.
Синтезированный российскими учеными композит имеет однородную структуру, обладает хорошей стойкостью к электролитам и высокой электропроводностью, необходимой для применения в промышленных ванадиевых проточных батареях. Более того, материал пригоден для серийного производства биполярных пластин со сложной архитектурой.
Ванадиевые проточные батареи считаются «золотым ключиком», который откроет широкие двери в энергосистему перед объектами возобновляемой энергетики.
__________________________________
Спасибо за ваши комментарии и лайки. Нам важно, что вы нас читаете.