Di Stanford, baterai streaming suhu kamar dikembangkan

Sodium-potassium melt terletak di baterai streaming pada suhu kamar, memungkinkan perangkat dengan tegangan operasi tinggi diperoleh. Sumber: Antonio Baclig

Seperti yang kita ketahui, dalam beberapa tahun terakhir sektor energi terbarukan telah berkembang pesat, dan oleh karena itu kapasitas penyimpanan tambahan terus dibutuhkan, murah dan luas, menahan banyak siklus pengisian ulang dan mampu mentransfer energi kembali ke jaringan dengan cepat dan efisien. Para peneliti di Universitas Stanford percaya mereka dapat memecahkan masalah ini dengan aplikasi baru dari beberapa bahan yang banyak digunakan.

Baterai aliran telah dikenal untuk waktu yang relatif lama dan telah berulang kali dianggap sebagai kandidat untuk pembuatan penyimpanan berkapasitas besar, tetapi elektrolit yang digunakan di dalamnya memiliki batasan voltase, atau memerlukan suhu tinggi untuk mempertahankannya dalam keadaan cair, atau bahkan merupakan komponen yang sangat mahal atau sangat beracun.

Namun, profesor rekanan Stanford William Chui, bersama dengan mahasiswa pascasarjananya Antonio Baklig dan Jason Ragolo, mengembangkan paduan natrium dengan kalium untuk aliran "katoda", yang tetap dalam fase cair pada suhu kamar dan secara teoritis memungkinkan untuk menyimpan energi 10 kali lebih banyak per gram massa daripada elektrolit lain.

"Tentu saja, masih banyak yang harus dilakukan," kata Bucklig. "Tapi kami berharap bahwa melalui proyek ini orang akan lebih sering memilih panel surya dan kincir angin, karena mereka akan menerima baterai berdasarkan unsur-unsur yang berlimpah di kerak bumi."

Bagilah para pihak

Juga, selama percobaan, membran keramik natrium dan aluminium oksida dikembangkan, yang tidak mengganggu pertukaran ion antara "elektroda" dan pada saat yang sama cukup andal memisahkan aliran anoda dan katoda. Akibatnya, tegangan operasi berlipat dua dibandingkan dengan sampel yang diketahui (3,1-3,4 V vs 1,5 V), dan parameter prototipe tetap stabil bahkan setelah beberapa ribu jam pengujian; selain itu, peningkatan tegangan operasi berarti kemampuan untuk menyimpan lebih banyak energi.

"Tentu saja, pekerjaan kami belum dievaluasi dalam banyak hal - biaya, efisiensi, jumlah siklus kerja, dimensi, keselamatan," jelas Bucklig. "Namun demikian, kami percaya bahwa kami akan melampaui baterai aliran yang ada dalam segala hal, dan karenanya melihat ke masa depan." dengan antusias. "

Kemajuan nyata belum datang.

Saat ini, tim mahasiswa pascasarjana - Bucklig, Ragolo, serta Jeff McConaughey dan Andrei Poletaev - terus bekerja pada membran, karena tidak cukup mencegah difusi kalium ke dalam aliran anoda, dan ini sangat penting untuk operasi baterai normal; selain itu, bagian aslinya bekerja paling baik di sekitar 200 derajat Celcius, yang tidak dapat diterima. Dalam upaya untuk mempertahankan sifat yang diinginkan pada suhu kamar, para peneliti mencoba versi yang lebih baik (30330 μm) dan mencapai hasil yang cukup dapat diterima, sementara daya output juga meningkat; Dengan demikian, percobaan lebih lanjut akan dilakukan di bidang pemilihan membran yang paling cocok.

Anda juga harus memilih elektrolit anoda yang sesuai - sayangnya, campuran berbasis air dengan cepat membuat membran tidak berfungsi, jadi Anda perlu menggunakan beberapa cairan lain untuk lebih meningkatkan kinerja baterai.

Studi terakhir diterbitkan dalam sebuah artikel di ScienceDirect pada 18 Juli.