Naukowcy z Uniwersytetu RMIT w Melbourne w Australii po raz pierwszy zademonstrowali działającą akumulatorową “baterię protonową”, która mogłaby przemodelować sposób zasilania naszych domów, pojazdów i urządzeń.
Akumulator tego typu jest przyjazny dla środowiska i może, w wyniku dalszego rzwoju, przechowywać więcej energii niż obecnie dostępne baterie litowo-jonowe. Potencjalne zastosowania dla baterii protonowej obejmują domowe magazynowanie energii elektrycznej uzyskanej z paneli fotowoltaicznych, gdzie dotychczas w instalacjach typu off-grid stosuje się baterie akumulatorowe litowo – jonowe.
Przy dalszych modyfikacjach i po osiagnięciu odpowiedniego stopnia technologicznego baterii protonowych znajdą one również zastosowanie do zasilania pojazdów elektrycznych.

proton-battery

Jest to opracowana przez RMIT bateria protonowa podłączona do woltomierza. Działający prototyp ma energię na jednostkę masy, która jest już porównywalna z dostępnymi w handlu akumulatorami litowo-jonowymi.

Działający prototypowy akumulator protonowy wykorzystuje elektrodę węglową jako magazyn wodoru, w połączeniu z odwracalnym ogniwem paliwowym do produkcji energii elektrycznej. To elektroda węglowa plus protony z wody dają baterię protonową, która jest ekologiczna, energetyczna i potencjalnie ekonomiczna – mówi główny naukowiec, profesor John Andrews.

“Nasz najnowszy postęp jest kluczowym krokiem w kierunku tanich, zrównoważonych akumulatorów protonowych, które mogą pomóc w zaspokojeniu przyszłych potrzeb energetycznych bez dalszego niszczenia już i tak delikatnego środowiska” – powiedział Andrews.
“W miarę jak świat zmierza w stronę zmiennej energii odnawialnej z natury, aby zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych i stawić czoła zmianom klimatycznym, wymagania dotyczące magazynowania energii elektrycznej będą olbrzymie.”

“Bateria protonowa jest jednym z wielu potencjalnych czynników przyczyniających się do zaspokojenia tego ogromnego zapotrzebowania na magazynowanie energii. Zasilanie baterii z protonami może być bardziej ekonomiczne niż używanie jonów litu, które są wytwarzane z zasobów wzbudzających strach.”

“Węgiel, który jest podstawowym surowcem używanym w naszej baterii protonowej, jest obfity i tani w porównaniu do obu stopów magazynujących metale wodorowe oraz litów potrzebnych do akumulatorów litowo-jonowych.”

Podczas ładowania węgiel w elektrodzie wiąże się z protonami generowanymi przez rozszczepianie wody za pomocą elektronów z zasilacza. Protony są ponownie uwalniane i przechodzą z powrotem przez odwracalne ogniwo paliwowe, tworząc wodę z tlenem z powietrza w celu wytworzenia energii. W przeciwieństwie do paliw kopalnych węgiel nie pali się ani nie powoduje emisji w procesie.

Eksperymenty naukowców wykazały, że ich niewielka bateria protonowa o aktywnej powierzchni wewnętrznej wynoszącej zaledwie 5,5 centymetra kwadratowego (mniejsza niż moneta 20 centów) była już w stanie przechowywać tyle energii na jednostkę masy, ile dostępne w handlu baterie litowo-jonowe. To było zanim akumulator został zoptymalizowany.

“Przyszłe prace będą się teraz koncentrować na dalszej poprawie wydajności i gęstości energii poprzez zastosowanie atomowo cienkich warstwowych materiałów na bazie węgla, takich jak grafen, z celem baterii protonowej, która jest naprawdę konkurencyjna z akumulatorami litowo-jonowymi”, powiedział Andrews .

 

Źródło:  ScienceDaily

Translate »