Разработан улучшенный вариант ванадиевого аккумулятора
Опубликовано ssu-filippov в 25 марта, 2011 - 00:00
Инженеры из Национальной северо-западной тихоокеанской лаборатории (США) усовершенствовали ванадиевый редокс-аккумулятор.
Проточные аккумуляторы такого типа надёжны, долговечны и
ориентированы на промышленное использование. Они идеально подходят для
установки в источники бесперебойного питания и могут использоваться в
ветровой и солнечной энергетике.
Работа батареи основана на том, что ванадий может находиться в
растворе в четырёх разных состояниях окисления. В её состав входят две
ёмкости с электролитом, насосы и центральная камера, в которой жидкости
отделяются друг от друга протонообменной мембраной. Одна ёмкость
содержит ионы V5+, а другая — V2+; когда аккумулятор необходимо
разрядить или зарядить, электролиты закачиваются в камеру, где
развиваются химические реакции, приводящие к изменению заряда ионов в ту
или иную сторону.
Рис. 1. Схема ванадиевого проточного редокс-аккумулятора (иллюстрация PNNL).
Характеристики аккумулятора, как несложно догадаться, зависят от
того, какой концентрации ионов удаётся достичь. Чаще всего в качестве
основы электролита используют серную кислоту, которая обеспечивает
достойные энергетические показатели.
У серной кислоты, однако, есть один существенный недостаток — узкий
диапазон рабочих температур. Электролит сохраняет нужные свойства только
при температуре от 10 до 40 ˚C, а это означает, что аккумулятору
потребуется система охлаждения, и стоимость его эксплуатации сразу же
возрастает.
Авторы сначала попытались заменить серную кислоту соляной, но
результат оказался не слишком удачным. В следующей серии опытов кислоты
смешивались, и через некоторое время учёные нашли оптимальный вариант
смеси, в которую входит шесть частей соляной и 2,5 части серной кислоты.
Во время тестирования такой электролит удерживал примерно на 70% больше
ионов ванадия, чем традиционный, и сохранял стабильность при
температуре от –5 до 50 ˚C. Следовательно, объём ёмкостей с электролитом
в новом аккумуляторе можно будет уменьшить, а потери энергии на
охлаждение — снизить.
Результаты исследований опубликованы в статье:
Liyu Li, Soowhan Kim, Wei Wang, M. Vijayakumar, Zimin Nie, Baowei
Chen, Jianlu Zhang, Guanguang Xia, Jianzhi Hu, Gordon Graff, Jun Liu,
Zhenguo Yang A Stable Vanadium Redox-Flow Battery with High Energy Density for Large-Scale Energy Storage. – Advanced Energy Materials. – published online: 11 MAR 2011; DOI: 10.1002/aenm.201100008.
Пожалуйста, оцените статью:
- Источник(и):
1. Национальная северо-западная тихоокеанская лаборатория 2. compulenta.ru http://www.nanonewsnet.ru/news/2011/razrabotan-uluchshennyi-variant-vanadievogo-akkumulyatora
|