Группа ученых из Питтсбургского университета США, исследовав проточные окислительно-восстановительные аккумуляторы (редокс-батреи, RFB) с точки зрения практического применения, пришла к выводу, что оптимизация кинетики переноса электронов между электролитами и электродами может иметь решающее значение для коммерческой успешности таких батарей.
В опубликованной в журнале Joule статье исследователи рассказали, что наиболее популярные сейчас проточные батареи с ванадиевым электролитом довольно дороги. Поэтому сейчас разработки в области RFB направлены в основном на поиск альтернативных электролитов.
Наибольший интерес уделяется органическим и металлоорганическим веществам, так как их ключевые физико-химические свойства можно задавать в процессе синтеза. Определенных успехов в этой сфере добились, например, ученые из Университета Южной Калифорнии и компания Nanoflowcell, разработавшая электромобиль Quantino.
По мнению американской исследовательской группы при оценке конкурентоспособности проточных батарей необходимо учитывать три основные фактора: эффективность, срок службы и стоимость. Ученые отметили, что существующие ванадиевые редокс-батареи показывают высокую эффективность только при малой удельной мощности. Этот недостаток обусловлен кинетическими ограничениями окислительно-восстановительных пар ванадиевого электролита и пропускной способностью мембранных сепараторов.
Стоимость редокс-батарей значительно снижается при использовании электролитов, не содержащих ванадия. Причем крупные массивы проточных батарей оказываются существенно дешевле традиционных аккумуляторов, например, литий-ионных, так как для повышения емкости RFB достаточно просто увеличить объем используемого электролита.
Выход по напряжению проточных батарей, а вместе с ним и КПД всего аккумулятора, во многом зависит от кинетики переноса электронов на межфазной границе. В новом исследовании ученые подчеркнули, что для продвижения в этом направлении необходимы высококачественный электроанализ работы RFB и надежные методы определения характеристик применяемых активных материалов.
Кроме того, исследовательская группа считает, что производительность проточных батарей можно улучшить с помощью технологий электрохимического катализа, а также путем глубокого изучения кинетической стабилизации, что поможет повысить напряжение в элементах питания.
Источник: cell.com
|
|
|
|
|
|
На выставке CES 2021 компания Samsung рассказала о трех роботах для дома, которые призваны упростить повседневную жизнь.
Так, Samsung Bot Handy наведет порядок, собрав грязную посуду и оставленные вещи, накроет на стол, разберет принесенные покупки, ра
Компания PowerXpro разработала гидроаккумулятор со сжатым воздухом (PHCAES), обеспечивающий стоимость хранения электроэнергии всего 23 цента за кВтч. Это намного дешевле, чем при использовании литиевых аккумуляторов.
Французский стартап Pollen Robotics впервые представил своего робота-гуманоида Reachy, имитирующего верхнюю часть человеческого тела, на выставке CES 2020, и уже тогда обратил на себя внимание. В этом году на том же мероприятии компания представила усовершенствованную версию своей разработки.
Главное обновление
Группа ученых из Питтсбургского университета США, исследовав проточные окислительно-восстановительные аккумуляторы (редокс-батреи, RFB) с точки зрения практического применения, пришла к выводу, что оптимизация кинетики переноса электронов между электролитами и электродами может иметь решающее значение для коммерческой успешности таких батарей.
В опубликован
Концерн Volkswagen Group разработал мобильное зарядное устройство, предназначенное для зарядки находящихся на стоянке электромобилей в автоматическом режиме.
