Батарея на водной основе может усиливать солнечную энергию и энергию ветра

Батарея на водной основе может усиливать солнечную энергию и энергию ветра

Между ветром и солнечной энергией мы имеем доступ к практически неограниченному запасу энергии на Земле. Мы добились успехов, которые повышают эффективность сбора возобновляемых источников энергии, но солнце не всегда сияет, и ветер не всегда дует. Это означает, что нам нужны батареи для хранения энергии для таких времен, а батареи развиваются медленнее. Теперь исследователи из Стэнфорда считают, что создали жизнеспособную батарею на водной основе, которая могла бы решить наши энергетические проблемы с пропускной способностью в сетке и продолжительностью жизни более десяти лет.

Батарея основана на марганцево-водородной технологии, но первое воплощение, по общему признанию, не очень впечатляет. Это около трех дюймов в высоту и выводит всего 20 милливатт энергии. Этого достаточно, чтобы снабдить небольшой светодиодный фонарик, если вам повезет. Команда, возглавляемая профессором по материалам Йи Цуи, говорит, что это только начало. Такая же конструкция должна работать одинаково, когда она масштабируется для обслуживания электросети.

Эта батарея использует обратимую реакцию обмена электронов для хранения энергии, и ключ был недорогой промышленной солью, известной как сульфат марганца. Он используется в удобрениях, бумаге и других не-аккумуляторах. Марганцевый сульфат растворяется в воде, позволяя ему взаимодействовать с электронами при их втекании в аккумулятор. Электроны реагируют с сульфатом марганца для получения диоксида марганца на электродах. Избыточные электроны прилипают к газообразному водороду, который пузырится от раствора. Вот где энергия хранится.

Батарея на водной основе может усиливать солнечную энергию и энергию ветра

Получение мощности из газообразного водорода - это хорошо налаженный процесс, так что это совершенно здорово. Потенциальная проблема с этой батареей заключалась в том, чтобы ее можно было перезарядить. Команда сделала это, снова подключив источник питания, на этот раз используя энергию для восстановления диоксида марганца до сульфата марганца. В этот момент входящие электроны были снова перенаправлены в газообразный водород для хранения энергии.

Цуй подсчитал, что водная батарея могла бы хранить 12 часов мощности для 100-ваттной лампочки примерно за копейки. Он полагает, что будет возможно создать водяную батарею, которая соответствует рекомендации Департамента энергетики о том, что сетевые батареи имеют емкость 20 киловатт-часов или больше. Агентство также предполагает, что такие батареи работают не менее 5000 циклов зарядки. Команда Стэнфорда полагает, что их батарея прослужит в два раза больше, что означает десятилетие использования. Цуй планирует построить более крупные версии батареи для проверки этого утверждения.