|
Исследователи Гарвардского университета говорят, что они разработали новый тип батарей, которые могли бы сделать его экономичным для хранения пару дней электроэнергии от ветряных ферм. Новый аккумулятор, который описан в журнале Nature , основан на органической молекуле, называемой хинон, которая содержится в растениях, таких как ревень и может быть дешево синтезирован из сырой нефти. Молекулы могут снизить, на две трети, стоимость материалов хранения энергии в батареях так называемого аккумуляторной потока, что особенно хорошо подходит для хранения больших объемов энергии.
Это решает проблему совместимости источников питания, таких как ветровая и солнечная энергия,данная технология позволит полагаться гораздо более сильно на возобновляемые источники энергии. Такие батареи могут также уменьшить количество станций, необходимых в сети, позволяя им работать более эффективно. Новый способ позволит батареям в гибридном транспортном средстве улучшит экономию топлива.
Энергия, которая накапливается в жидкой форме в больших резервуарах и используется в таких местах, как Япония, чтобы помочь управлять энергосистемы обычно очень дорогие -о коло $ 700 за киловатт-час емкости хранения, согласно одной из оценок. Чтобы хранение было экономически выгодным оно должно стоить всего 100 $ за киловатт-час, по данным Департамента энергетики США.
Материалы хранения энергии составляют лишь долю от общей стоимости потока батареи. Ванадий, материал обычно используется сейчас, стоит около $ 80 за кВт/час. Но он достаточно дорогой, чтобы из него делать аккумуляторы.
Майкл Азиз , профессор материалов и энергетических технологий в Гарвардском университете, который возглавлял работу, говорит, что хиноны сократят материальные затраты хранения энергии до 27 $ за кВт/час.
В работе исследователи впервые продемонстрировали батареи высокопроизводительных потоков, которые используют органические молекулы, а не ионы металла, обычно используемык. В хиноны могут быть легко изменены, что может сделать его можно повысить их эффективность и снизить затраты больше. "Варианты для ионов металлов были очень хорошо проработаны", говорит Азиз. "Мы в настоящее время введена огромный новый набор материалов."
После выявления хиноны качестве потенциальных молекул хранения энергии, исследователи из Гарварда использовали методы высокопроизводительного мониторинга, чтобы разобраться в 10000 варианты, ища тех, которые бы соответствовали все нужные свойства для батареи, такие как соответствующий уровень входного напряжения, способность выдерживать зарядки и разрядки, а также возможность растворить в воде, чтобы они могли быть сохранены в жидких танков.
До сих пор исследователи используют хиноны только для отрицательной стороны батареи. Положительная сторона использует бром, коррозионный и токсичный материал. Исследователи разрабатывают новые версии хинонов, которые смогут заменить брома.
Исследователям из Гарварда еще нужно доказать, что новые материалы долговечны достаточно, чтобы работать от 10 до 20 лет, чтобы электроэнергетические компании хотели приобрести батареи, говорит Роберт Савинель, профессор инженерной и химической инженерии в Case Western Reserve University. Савинель не был связан с работой Гарвардского университета. Он говорит, первоначальные результаты долговечность для хинонов являются перспективными, и говорит, что новые материалы "без сомнения" могут быть достаточно дешевыми для батарей, которые хранят электроэнергию от ветрогенераторов. И он говорит, что материалы ", вероятно, смогут появиться на рынке в течение относительно короткого времени"-в течение нескольких лет.
|
