Batré ngalir: punten tuang éléktron pikeun kuring!
Élmuwan ti Fraunhofer Institute di Jérman ngalaksanakeun padamelan pangwangunan serius dina bidang aki listrik, alternatif pikeun anu klasik. Kalayan téknologi aliran redoks, prosés nyimpen listrik leres-leres bénten ...
Batréna, anu ditagih ku cair salaku bahan bakar, dituang kana mobil nganggo mesin béngsin atanapi solar. Éta tiasa disada utopian, tapi pikeun Jens Noack ti Fraunhofer Institute di Pfinztal, Jérman, ieu saéstuna kahirupan sapopoe. Ti saprak 2007, tim pangembangan dimana anjeunna kalibet parantos ngembangkeun bentuk aheng tina baterai batré anu tiasa diisi deui ayeuna-ayeuna. Nyatana, ideu batré red-flow atanapi anu disebut flow-through redox henteu sesah, sareng patén anu munggaran di daérah ieu ti saprak 1949. Masing-masing tina dua rohangan sél, dipisahkeun ku mémbran (sami sareng sél suluh), dihubungkeun sareng waduk anu ngandung éléktrolit khusus. Kusabab kacenderungan zat pikeun ngaréaksikeun kimia séwang-séwangan, proton ngalih tina hiji éléktrolit kana listrik anu sanés ngalangkungan mémbran, sareng éléktron diarahkeun ngalangkungan konsumen ayeuna anu nyambung kana dua bagian, akibatna arus listrik ngalir. Saatos waktos anu ditangtoskeun, dua bak dikuras sareng dieusian éléktrolit seger, sareng anu dianggo "didaur ulang" di stasiun muatan.
Bari ieu sadayana Sigana hébat, hanjakalna aya kénéh loba halangan pikeun pamakéan praktis tina tipe ieu batré dina mobil. Kapadetan énergi batré rédoks éléktrolit vanadium aya dina kisaran ukur 30 Wh per kilogram, anu kasarna sami sareng batré asam timah. Pikeun nyimpen jumlah énergi anu sami sareng batré litium-ion modern 16 kWh, dina tingkat téknologi rédoks ayeuna, batréna peryogi 500 liter éléktrolit. Ditambah sagala périferal, tangtosna, volume anu ogé rada badag - kandang perlu nyadiakeun kakuatan hiji kilowatt, kawas kotak bir.
Parameter sapertos kitu henteu cocog pikeun mobil, nunjukkeun yén batré litium-ion nyimpen opat kali langkung énergi per kilogram. Nanging, Jens Noack optimis, sabab kamajuan di daérah ieu nembé dimimitian sareng prospekna ngajangjikeun. Di laboratorium, aki-aki anu disebut vanadium polysulfide bromide ngahontal kapadetan énergi 70 Wh per kilogram sareng ukuranana sami sareng aki-aki hidrida logam hidrida anu ayeuna dianggo dina Toyota Prius.
Ieu ngirangan volume bak anu diperyogikeun janten satengah. Hatur nuhun kana sistem pengisian anu kawilang saderhana sareng murah (dua pompa ngompa éléktrolit énggal, dua nguseup éléktrolit tilas), sistem tiasa ditagih dina sapuluh menit kanggo nyayogikeun jarak 100 km. Malah sistem ngecas gancang sapertos anu dianggo dina Tesla Roadster langkung lami genep kali langkung lami.
Dina hal ieu, teu heran loba pausahaan otomotif tos kana panalungtikan Institute, sarta nagara Baden-Württemberg alokasi 1,5 juta euro pikeun pangwangunan. Nanging, éta masih peryogi waktos kanggo ngahontal fase téknologi otomotif. "Batre jenis ieu tiasa dianggo saé pisan sareng sistem kakuatan stasioner, sareng kami parantos ngadamel stasiun ékspérimén pikeun Bundeswehr. Tapi, dina widang kandaraan listrik, téknologi ieu bakal cocog pikeun diimplementasikeun dina sakitar sapuluh taun, ”saur Noak.
Bahan aheng henteu diperyogikeun pikeun produksi batre aliran redoks. Teu aya katalis mahal sapertos platinum anu dianggo dina sél suluh atanapi polimér sapertos aki ion litium anu diperyogikeun. Biaya tinggi sistem laboratorium, ngahontal 2000 euro per kilowatt kakuatan, disababkeun ngan ukur kanyataan yén éta salah sahiji-hiji-jenis sareng didamel ku tangan.
Samentawis éta, spesialis institut ngarencanakeun ngawangun kebon angin sorangan, dimana prosés ngecas, nyaéta, pembuangan éléktrolit, bakal dilaksanakeun. Kalayan aliran rédoks, prosés ieu langkung éfisién tibatan éléktrolisis cai janten hidrogén sareng oksigén sareng dianggo dina sél suluh - batré instan nyayogikeun 75 persén listrik anu dianggo pikeun ngecas.
Urang tiasa ngabayangkeun stasiun muatan anu, dibarengan ku muatan konvensional pikeun kandaraan listrik, janten panyangga ngalawan beban puncak sistem kakuatan. Dinten ayeuna, salaku conto, seueur turbin angin di beulah kalér Jérman kedah dipareuman sanaos angin, upami éta moal teuing beban.
Sajauh kaamanan, teu aya bahaya. "Nalika anjeun nyampur dua éléktrolit, aya sirkuit pondok kimia anu ngaleupaskeun panas sareng suhu naék janten 80 derajat, tapi teu aya anu sanés kajadian. Tangtosna, cairan nyalira teu aman, tapi ogé bénsin sareng solar. Sanaos poténsial batré redox aliran-liwat, panaliti di Fraunhofer Institute ogé atos damel damel téknologi lithium-ion ...
téks: Alexander Bloch
Batré aliran Redox
A batré aliran rédoks sabenerna ngarupakeun cross antara batré konvensional sarta sél suluh. Listrik ngalir alatan interaksi antara dua éléktrolit - hiji disambungkeun ka kutub positip sél jeung lianna ka négatif. Dina hal ieu, hiji masihan ion anu muatanana positip (oksidasi), sareng anu sanésna nampi (réduksi), ku kituna nami alatna. Nalika ngahontal tingkat jenuh anu tangtu, réaksina lirén sareng ngecas diwangun ku ngagentos éléktrolit sareng anu seger. Pagawe dibalikeun ngagunakeun prosés sabalikna.
