Niedrogie baterie nowej generacji

Naukowcy z USA skonstruowali nowy typ baterii cynkowo-powietrznej. Przeznaczona jest do składowania energii sieci elektrycznej i wyrównywania napięć w szczytach energetycznych.

Naukowcy z USA skonstruowali nowe baterie dla sieci elektrycznych

Naukowcy z USA skonstruowali nowy typ baterii cynkowo-powietrznej. Przeznaczona jest do składowania energii sieci elektrycznej, wyrównywania napięć w szczytach energetycznych oraz stabilizacji zasilania – poinformował magazyn Technology Review.  

Baterie cynkowo–powietrzne od dłuższego czasu budzą zainteresowanie badaczy – są bowiem bezpieczne, niedrogie i zapewniają dużą gęstość energii. Inaczej niż inne typy baterii, gdzie wszystkie substancje reagujące znajdują się w ścisłej, niejednokrotnie hermetycznej obudowie, baterie cynkowo-powietrzne pobierają konieczny do wytworzenia prądu tlen z otoczenia.

Powoduje to że mają większą pojemność w stosunku do objętości i niższy koszt wytwarzania niż inne baterie. Reagenty w nich stosowane są także wytwarzane na bazie roztworów wodnych, co oznacza iż nie mają skłonności do zapalania jak np. baterie litowo-jonowe. Baterie te jednak do tej pory nie zdobyły rynku. Mają bowiem krótki czas użytkowania oraz niską wydajność.

Naukowcy pracujący dla Eos Energy Storage dokonali jednak zmian w konstrukcji poszczególnych cel ogniwa i elektrolitach. Zwykle w ogniwach cynkowo-powietrznych stosowano wodorotlenek potasowy; ubocznym skutkiem jego używania było pochłanianie CO2 z powietrza. Wytwarzał się w ten sposób węglan potasu, powoli zatykający membranę powietrzną komórki ogniwa.

Naukowcy pracujący dla Eos zastosowali w jego miejsce elektrolit o neutralnym pH, co powoduje iż dwutlenek węgla przestaje być absorbowany. Zmieniono też całkowicie układ cel w bateriach, także oddzielenie płynnego elektrolitu od powietrza następuje grawitacyjnie, a nie jak dotąd przez specjalne membrany. Zapobiega to elektrolitycznemu odkładaniu się warstw z membrany na elektrodzie cynkowej i uszkadzaniu ten sposób komórek baterii.

Jak powiedział Technology Review Michael Oster - prezes zarządu i dyrektor ds. badań w Eos Energy Storage w trakcie prób udało się uzyskać 2700 cykli ładowania-rozładowania w baterii nowej konstrukcji o mocy 1/3 kW, bez żadnych oznak jej degradacji. Badacze będą obecnie starali się wytworzyć baterie ponad 1 MW, kosztujące 160 USD za 1 kWh, działające bez degradacji przez 10 tys. cykli.

Może także stabilizować zasilanie - poinformował magazyn Technology Review.

Baterie cynkowo–powietrzne od dłuższego czasu budzą zainteresowanie badaczy – są bowiem bezpieczne, niedrogie i zapewniają dużą gęstość energii. Inaczej niż inne typy baterii, gdzie wszystkie substancje reagujące znajdują się w ścisłej, niejednokrotnie hermetycznej obudowie, baterie cynkowo-powietrzne pobierają konieczny do wytworzenia prądu tlen z otoczenia.

Powoduje to że mają większą pojemność w stosunku do objętości i niższy koszt wytwarzania niż inne baterie. Reagenty w nich stosowane są także wytwarzane na bazie roztworów wodnych, co oznacza iż nie mają skłonności do zapalania jak np. baterie litowo-jonowe. Baterie te jednak do tej pory nie zdobyły rynku. Mają bowiem krótki czas użytkowania oraz niską wydajność.

Naukowcy pracujący dla Eos Energy Storage dokonali jednak zmian w konstrukcji poszczególnych cel ogniwa i elektrolitach. Zwykle w ogniwach cynkowo-powietrznych stosowano wodorotlenek potasowy; ubocznym skutkiem jego używania było pochłanianie CO2 z powietrza. Wytwarzał się w ten sposób węglan potasu, powoli zatykający membranę powietrzną komórki ogniwa.

Naukowcy pracujący dla Eos zastosowali w jego miejsce elektrolit o neutralnym pH, co powoduje iż dwutlenek węgla przestaje być absorbowany. Zmieniono też całkowicie układ cel w bateriach, także oddzielenie płynnego elektrolitu od powietrza następuje grawitacyjnie, a nie jak dotąd przez specjalne membrany. Zapobiega to elektrolitycznemu odkładaniu się warstw z membrany na elektrodzie cynkowej i uszkadzaniu ten sposób komórek baterii.

Jak powiedział Technology Review Michael Oster - prezes zarządu i dyrektor ds. badań w Eos Energy Storage w trakcie prób udało się uzyskać 2700 cykli ładowania-rozładowania w baterii nowej konstrukcji o mocy 1/3 kW, bez żadnych oznak jej degradacji. Badacze będą obecnie starali się wytworzyć baterie ponad 1 MW, kosztujące 160 USD za 1 kWh, działające bez degradacji przez 10 tys. cykli.

(ew/pap)