À Stanford, des batteries de streaming à température ambiante ont été développées

La fusion sodium-potassium se trouve dans les batteries en streaming à température ambiante, ce qui permet d'obtenir des appareils à haute tension de fonctionnement. Source: Antonio Baclig

Comme nous le savons, au cours des dernières années, le secteur des énergies renouvelables s'est développé rapidement et, par conséquent, des capacités de stockage supplémentaires sont constamment nécessaires, bon marché et volumineuses, résistantes à de nombreux cycles de recharge et capables de retransmettre rapidement et efficacement l'énergie au réseau. Les chercheurs de l'Université de Stanford pensent qu'ils peuvent résoudre ce problème avec une nouvelle application de plusieurs matériaux largement utilisés.

Les batteries Stream sont connues depuis assez longtemps et ont été considérées à plusieurs reprises comme des candidats à la création de stockages de grande capacité, mais les électrolytes qui y sont utilisés présentent des limitations de tension, ou nécessitent une température élevée pour se maintenir à l'état liquide, ou représentent même des composants très chers ou extrêmement toxiques.

Cependant, le professeur agrégé de Stanford William Chui, avec ses étudiants diplômés Antonio Baklig et Jason Ragolo, a développé un alliage de sodium avec du potassium pour le flux "cathode", qui reste en phase liquide à température ambiante et permet théoriquement de stocker l'énergie 10 fois plus par gramme de masse que n'importe quel autre un autre électrolyte.

"Bien sûr, il reste encore beaucoup à faire", dit Bucklig. "Mais nous espérons que grâce à ce projet, les gens préféreront plus souvent les panneaux solaires et les éoliennes, car ils obtiendront une batterie basée sur les éléments qui sont abondants dans la croûte terrestre."

Divisez les parties

De plus, au cours des expériences, une membrane céramique d'oxyde de sodium et d'aluminium a été développée, qui n'interfère pas avec l'échange d'ions entre les "électrodes" et en même temps sépare de manière très fiable les flux d'anode et de cathode. En conséquence, la tension de fonctionnement a doublé par rapport aux échantillons connus (3,1–3,4 V contre 1,5 V) et les paramètres du prototype sont restés stables même après plusieurs milliers d'heures de tests; en outre, une tension de fonctionnement accrue signifie la capacité de stocker plus d'énergie.

"Bien sûr, notre travail doit encore être évalué de plusieurs façons - coût, efficacité, nombre de cycles de travail, dimensions, sécurité», explique Bucklig. "Néanmoins, nous pensons que nous dépasserons les batteries de flux existantes à tous égards, et donc nous tournons vers l'avenir." avec enthousiasme. "

De réels progrès restent à venir.

À l'heure actuelle, une équipe d'étudiants diplômés - Bucklig, Ragolo, ainsi que Jeff McConaughey et Andrei Poletaev - continuent de travailler sur la membrane, car cela n'empêche pas bien la diffusion de potassium dans le flux anodique, ce qui est très critique pour le fonctionnement normal de la batterie; en outre, la pièce d'origine fonctionnait mieux à environ 200 degrés Celsius, ce qui est inacceptable. Afin de maintenir les propriétés souhaitées à température ambiante, les chercheurs ont essayé des versions plus fines ((330 μm) et ont obtenu des résultats tout à fait acceptables, tandis que la puissance de sortie augmentait également; Ainsi, de nouvelles expériences seront menées dans le domaine de la sélection de la membrane la plus adaptée.

Vous devez également choisir l'électrolyte d'anode approprié - malheureusement, les mélanges à base d'eau mettent rapidement la membrane hors service, vous devrez donc utiliser d'autres liquides pour augmenter davantage les performances de la batterie.

L'étude finale a été publiée dans un article dans ScienceDirect le 18 juillet.