Wissen Sie, dass Flüssigkeit auch als Batterie verwendet werden kann?

Regierungen und Versorgungsunternehmen benötigen ein Gerät, das Energie in großem Maßstab speichert, um das Problem der Instabilität von Wind und Sonne zu lösen. Eine Möglichkeit ist eine mobile Batterie, die mithilfe einer Flüssigkeit Energie speichert und abgibt. Bei diesem Gerätetyp gibt es jedoch ein Problem, dh die Energiedichte ist gering und die Größe des Geräts bestimmt, wie viel Energie gespeichert wird. Jetzt hat das Pacific Northwest National Laboratory in Washley, England, einen neuen Typ mobiler Batterien entwickelt, der bis zu doppelt so viel Energie speichern kann wie vorhandene mobile Batterien.

Die feste Elektrode einer herkömmlichen Batterie wird durch einen zweiteiligen flüssigen Elektrolyten ersetzt. Die Flüssigkeit wird in eine Trennzelle gegeben, und wenn sie in die Zelle fließt, kann die chemische Reaktion zwischen den Flüssigkeiten durch die poröse Membran abgelassen und geladen werden.

Der energiespeicher des mobilen Akkus kann leicht durch Zugabe von Flüssigkeit erweitert werden. Im Vergleich zu Lithiumbatterien, die üblicherweise in mobilen Geräten verwendet werden, verbrauchen mobile Batterien weniger Strom pro Kilowattstunde. Auf diese Weise wird der mobile Akku zur potenziell besten Wahl für das Stromnetz. Die geringe Energiedichte mobiler Batterien beschränkt jedoch auch die Stromentwicklung auf einige Netze, da sie viel Platz benötigen, was in der Stadt sehr begrenzt ist.

Die neue Durchflusszelle verwendet eine schwarz verzinkte Polyiodidflüssigkeit und eine klare verzinkte Iodidflüssigkeit. Gemäß Laborstandards kann der mobile Akku 12 Watt Strom abgeben, vergleichbar mit der Kapazität von zwei Apple-akkus. Im Vergleich dazu kann eine mobile Batterie 167 Wattstunden Energie pro Liter Elektrolyt freisetzen, verglichen mit 70 Watt für eine verzinkte Bromidbatterie und 15 bis 25 Stunden für eine Vanadiumbatterie. (Als Referenz fahren Elektroautos in Städten und benötigen 350 Watt Strom pro 1,6 km.)

Theoretisch sagen Forscher, wenn mehr Chemikalien in der neuen Batterie gelöst werden, können bis zu 322 Watt Strom freigesetzt werden, während gewöhnliche Lithiumbatterien, die häufig in tragbaren elektronischen Geräten und kleinen Elektrofahrzeugen verwendet werden, nur 233 Watt freigesetzt werden können von Elektrizität.

Forscher sagen, dass die neue verzinkte Polyiodidbatterie, die sie entwickelt haben, sicherer ist. Da die darin enthaltene Flüssigkeit nicht sauer ist, unterscheidet sich dies von anderen mobilen Batterien. Daher muss dieser neue Typ von Durchflussbatterien nicht mit teuren Materialien ausgestattet werden, um Korrosion zu verhindern. Darüber hinaus kann die neue Batterie bei extremen Wetterbedingungen eingesetzt werden - minus 20 bis 50 Grad Celsius - und hat ein breiteres Betriebsfenster als andere Batterien. Andere Batterien benötigen Heiz- und Kühlsysteme, um sich an die von ihnen verwendeten elektrischen Geräte anpassen zu können.

Ein Problem bei Laborbatterieprototypen besteht darin, dass die Verstärkung des Metallzinks die Batterieentladung verringert. Forscher sagen, dass der Anstieg durch Zugabe von Alkohol verringert werden kann, und sie untersuchen immer noch, ob andere Zusatzstoffe die Reaktion steuern können.

Wissenschaftler planen, mit größeren Batterien zu experimentieren, die 100 Watt Strom abgeben können. Am 24. Februar berichteten sie online über das Nature News Magazin über ihre Ergebnisse.

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