Nyt vandigt elektrokemisk energilagringsbatteri kan bane vejen for energilagring i netskala

Et team af forskere med det kinesiske videnskabsakademi har udviklet et nyt vandigt elektrokemisk energilagringsbatteri, som de mener kunne bane vejen for energilagring i netskala. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Naturenergi , gruppen beskriver, hvordan de byggede deres nye batteri, og hvor godt det fungerede, når det blev testet. Lauren Marbella fra Columbia University har udgivet et nyheder og synspunkter om det arbejde, teamet har udført i det samme journalnummer.

Forskere undersøger brugen af ​​vedvarende energikilder i store bygninger - Marbella hævder, at de bidrager med op til 30 procent af verdensomspændende drivhusgasemissioner. Selvom det er muligt, at de simpelthen kunne bruge elektricitet genereret et fjerntliggende sted, det ville være mere økonomisk at generere deres egen energi og opbevare den på stedet i batterier. Problemet med denne tilgang er, at konventionelle batterier er meget brandfarlige. I denne nye indsats, forskerne har udviklet en type batteri, der er i stand til at lagre strøm fra en vedvarende ressource (f.eks. et solpanel) uden brandrisiko.

For at komme med et mindre brandfarligt batteri, forskerne studerede modificeret kaliumionteknologi med vand som elektrolyt. De afviklede ved hjælp af en perylentetracarboxylisk diimidanode og en preussisk-blå "vand-i-salt" katode. Resultatet var et vandigt kaliumionbatteri med lavere energitæthed, end der er behov for til andre applikationer, men som har meget lavere modtagelighed for overophedning og brand. Til sidst, de producerede et 1,3 volt batteri, som de bemærker, har potentiale til optimering for at øge spændingen og samtidig reducere omkostningerne.

Forskerne overvandt flere udfordringer med at gøre batterierne brandsikre og samtidig bevare deres evne til at lagre nok elektricitet til at være nyttig og praktisk. Et sådant problem var den begrænsede stabilitet af vand, og en anden var behovet for at forhindre strukturel nedbrydning af katoden på grund af den konstante bevægelse af kaliumioner. Marbella bemærker, at det at finde løsninger på sådanne problemer krævede at låne ideer fra organisk elektronik, termodynamik og materialevidenskab.

© 2019 Science X Network