NICEBOY_112021 NICEBOY_112021 NICEBOY_112021

Zinková gélová technológia nájde uplatnenie pri prevádzke solárneho elektrolyzéra

0

Prietokové batérie využívajú kvapalné elektrolyty, ktoré sa uchovávajú externe v nádržiach a cirkulujú v článkoch pomocou čerpadiel a potrubia. Ich kapacita je úmerná veľkosti nádrží, vďaka čomu sú ľahko rozšíriteľné. Teoreticky by mali byť dobrou voľbou pre aplikácie, ako je skladovanie prebytočnej energie z obnoviteľných zdrojov. Medzi ich nevýhody však patrí závislosť od mechanických komponentov a zložitá konštrukcia. Navyše elektrolyty prietokových batérií môžu byť drahé, korozívne alebo toxické. To bráni širokému uplatneniu takýchto batérií.

Austrálsky startup Gelion Technologies našiel spôsob, ako sa zbaviť čerpadiel a kanálikov a odstrániť ďalšie nevýhody prietokových batérií vytvorením bezprietokovej zinkovo-brómovej batérie. Namiesto cirkulujúcich tekutín batéria používa patentovaný gél. Ten umožňuje molekulárnu enkapsuláciu brómu reverzibilným spôsobom, takže bróm je stále dostupný pre elektrochemické procesy v batérii. Gél sa podobne ako „suchý zips“ prilepí na bróm, no v prípade potreby sa od neho môže oddeliť malým potiahnutím.

Rovnako dôležité je, že gél zabezpečuje, aby bróm, ktorý je ťažký, zostal dobre rozmiestnený v celej batérii, čím sa znižuje stratifikácia a tvorba nežiaduceho zinkového povlaku (dendritov), ktorý môže vyvolať skrat. Menší počet dendritov zase znižuje tvorbu plynov a drift pH (nežiaducu zmenu kyslosti alebo zásaditosti elektrolytu). Vďaka tomu je batéria mimoriadne bezpečná. Technológia však má aj nevýhodu v porovnaní s prietokovými batériami. Zatiaľ čo každá súčasť prietokovej batérie je opraviteľná alebo vymeniteľná, batéria Gelion sa v prípade poruchy musí úplne vymeniť za novú.

Ďalšia všeobecná nevýhoda je, že je ťažšia a väčšia ako lítiovo-iónové batérie. Na druhej strane lítiovo-iónová batéria je citlivá na teplotu a stav nabitia, no zinkovo-brómová batéria je oveľa odolnejšia. Teploty od -15 °C do 50 °C jej nerobia problém, rovnako ani nulový stav nabitia. Čo sa týka aplikácií, pri rýchlosti nabíjania 4 hodiny a rýchlosti vybíjania 2 až 36 hodín nie je batéria Gelion vhodná na poskytnutie rýchleho, nárazového vysokého výkonu, ako je to potrebné v elektrických vozidlách alebo na stabilizáciu napätia v elektrickej sieti. Mohla by sa však použiť pri prevádzke solárneho elektrolyzéra na výrobu zeleného vodíka. Počas dňa by sa dobíjala a potom vydávala energiu, keď nesvieti slnko.

Elektrolyzéry by tak fungovali pri špičkovom výkone 24 hodín denne a 7 dní v týždni. Nové batérie totiž znesú deň čo deň úplné nabitie a vybitie pri vysokých teplotách. Batéria Gelion Endure sa začne pilotne vyrábať budúci rok s pomocou dvoch partnerov. Po zákazníckych testoch po celom svete v roku 2022 sa očakáva, že komerčná výroba sa spustí v roku 2023. Predpokladá sa, že batéria bude mať spočiatku využiteľnú hustotu energie najmenej 47 Wh/L so špecifickou energiou najmenej 37 Wh/kg. Spoločnosť však hovorí, že tieto ukazovatele by sa mohli po ďalšej optimalizácii zdvojnásobiť.

Zdroj: spectrum.ieee.org.

Zobrazit Galériu

Redakcia

Všetky autorove články

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať