Энергияны сактоодогу новатордук ойлоп табуу: 60 миң жолу кубатталган батарея өзүнүн кубаттуулугун жоготкон жок

Дүйнөлүк энергия өтүү процессинде сактоо тутумдарынын мааниси күндөн-күнгө өсүп жаткандыктан, батарейка технологияларындагы жаңы ойлоп табуунун жаңылыктары Австралиядан келди. Флиндерс университетинде иштеген илимпоздор литий жана кобальт сыяктуу маанилүү металлдарды талап кылбаган жаңы суудан жасалган цинк-йод батареясын иштеп чыгышты. Лабораториялык сыноолордо өзгөчө туруктуулугун көрсөткөн бул жаңы муундагы аккумулятор энергетика тармагындагы нерселерди титиретүүгө талапкер окшойт.

Литий жана кобальтка альтернатива: Суу негизиндеги цинк-йод технологиясы

Салттуу литий-иондук батарейкалар, алар бүгүнкү күндө смартфондордон тартып электр унааларына чейин кеңири ассортиментте колдонулат; Ал ошондой эле кымбатчылык, чийки зат менен камсыз кылууда тышкы көз карандылык жана коопсуздук тобокелдиктери сыяктуу кемчиликтерди да алып келет. Флиндерс университетинин изилдөөчүлөрү тарабынан иштелип чыккан суу негизиндеги цинк-йод батареясы бул көйгөйлөрдү радикалдуу чечүүнү сунуштайт. Критикалык жана кымбат металлдар болгон литий менен кобальтты толугу менен жок кылган бул технология экологиялык жактан таза жана өтө коопсуз альтернатива катары өзгөчөлөнөт.

Изилдөө тобу системанын эң чоң техникалык көйгөйлөрүнүн бири болгон натыйжалуулукту жоготууга жол бербөө үчүн инновациялык химиялык формуланы колдонду. Өнүккөн кайчылаш байланышкан поли-циклодекстрин структурасынын аркасында йоддун түрлөрү катоддо ийгиликтүү кармалып калган. Бул ыкма батареялардын иштөө мөөнөтүн кыскарткан эң чоң факторлордун бири болгон "качуучу эффектти" минималдаштыруу аркылуу батареянын иштөө мөөнөтүн рекорддук деңгээлге чейин узарта алды.

Өнөр жай стандарттарын бузган аткаруу: 60 миң цикл

Жаңыдан иштелип чыккан цинк-йод батареясынын лабораториялык сыноо натыйжалары учурдагы батарея технологияларына салыштырмалуу революциялык. Эксперименттерде 60 миңден ашык заряд-разряд циклине дуушар болгон аккумулятор бул татаал процесстин аягында биринчи күндүк кубаттуулугунун 99 пайыздан ашыгын сактап кала алды. Болгону 1 пайыздык кубаттуулукту жоготуу энергияны сактоо дүйнөсүндө болуп көрбөгөндөй чыдамкайлыктын чегин билдирет.

Бул көрсөткүчтүн чоңдугун түшүнүү үчүн АКШнын Энергетика министрлигинин маалыматтарын карап көрүү жетиштүү. Учурдагы технологиялардын арасында кобальт камтыган NMC тибиндеги литий-иондук батарейкалар 80 пайыздык разряд тереңдигинде орточо 1500 циклди сунуштайт; Кобальтсыз LFP батарейкаларынын иштөө мөөнөтү болжол менен 2400 циклди түзөт. Заряддоо тереңдиги оптималдаштырылганда, NMC батареялары максимум 5500 циклге, ал эми LFP батарейкалары эң көп дегенде 8000 циклге жетиши мүмкүн. Кээ бир атайын иштелип чыккан NMC клеткаларында бул сан болжол менен 6 миңге чейин көбөйсө да, суу негизиндеги цинк-йод батареясы сунуш кылган 60 миң цикл көрсөткүчү учурдагы стандарттардан алда канча көп туруктуулукту көрсөтөт.

Келечеги торчо масштабында сактоо жана энергияны конвертациялоо

Бул жаңы технология смартфондордо же ноутбуктарда кыска мөөнөттө колдонууга арналган эмес. Бирок, циклдин өзгөчө мөөнөтү жана ал сунуш кылган коопсуздуктун жогорку стандарттары аны шамал жана күн энергиясы сыяктуу үзгүлтүксүз кайра жаралуучу энергия булактарын тармакка интеграциялоо үчүн эң сонун талапкер кылат. Тармак масштабындагы гиганттык энергия сактоочу жайлардагы узак мөөнөттүү жана арзан чечимдер жашыл энергияны трансформациялоонун эң маанилүү звеносун түзөт.

Лабораториялык стадияда турган технологиянын коммерциялык түрдө сатылуусу үчүн анын энергия тыгыздыгы көбөйтүлүшү, өндүрүш масштабдуу болушу жана чыныгы талаа шарттарында сыналышы керек. Ошентсе да, бул иш литийден башка батарейканын альтернативалары үчүн жарышта абдан күчтүү кадам болуп эсептелет жана келечектин энергетикалык инфраструктурасын калыптандыруу мүмкүнчүлүгүнө ээ.