Redox flow batéria - nová generácia akumulátorov nielen pre energetiku

Americké Národné laboratóriá Sandia pracujú na úplne novom type batérií, ktoré vychádzajú z technológie "redox flow" akumulátorov. Tie dokážu skladovať energiu efektívnejšie ako olovené i lítium-iónové batérie a majú mnohonásobne vyššiu životnosť.

Technológiu redox flow batérií, kde sa vybitý elektrolyt jednoducho vymení za iný, v súčasnej dobe rozpracováva celý rad inštitúcií - napríklad Fraunhoferův inštitút v Nemecku. Nikto ale zatiaľ nie je ďalej ako v štádiu výskumu.
Výsledkom dlhoročného výskumu vedcov z laboratórií Sandia sú nové spôsoby "syntézy nízkonákladových ionizovaných tekutín obohatených o oxidačné kovové prvky" - ak to aspoň chápeme správne z prezentačného PDF. V skratke sa tieto nové tekutiny nazývajú MetIL.
Tieto nové typy tekutých elektrolytov s prechodnými kovovými prvkami sú pripravované v jednom kroku zahriatím kovových solí tou správnou kombináciou ligandov (typicky aminoalkoholov). Vedci doteraz otestovali asi stovku rôznych typov zlúčenín a zhruba dvadsiatka z nich zatiaľ vyzerá sľubne.
Cieľom je nájsť také zlúčeniny, ktoré budú lacné na výrobu, budú mať dobré vodivé vlastnosti a elektrochemickú reverzibilitu, teda bude ľahké je nabíjať a zase vybíjať. Batérie s tekutým elektrolytom proti klasickým li-ion batériám vynikajú predovšetkým svojou životnosťou. Sú totiž schopné pracovať trebárs aj 14 000 cyklov, teda po dobu 20 rokov.
Flow batéria funguje tým spôsobom, že vodivý roztok voľných nabitých iónov kovov rozpustených v elektrolytu je napumpovaná z externej nádrže cez elektrochemický článok, v ktorom premení chemickú energiu na elektrickú. De-facto ide teda o obdobu palivových článkov.
Ďalšou výhodou flow batérií je skutočnosť, že sa môžu dobíjať aj nabíjať veľmi rýchlo, čo je u dnešných bežne využívaných li-ion batérií opäť problém. Na druhú stranu, vedci v laboratóriách Sandia zatiaľ vo svojich batériách pracujú so stredne toxickými prvkami ako sú vanád alebo bromid zinočnatý.
Nevýhodou najmä vanádu je jeho cenová volatilita - jeho ceny môžu na voľnom trhu vystúpať veľmi vysoko. Výhodou využitia kovov a naopak eliminácia použitia vody (ktoré používajú iné typy flow batérií) je vyššia energetická hustota batérie a tiež menšie citlivosť na vonkajšie teploty.

Sú pre vás tieto informácie postačujúce?

Vaša odpoveď sa na stránkach nezobrazuje. Odpovede slúžia pre našu potrebu.