Эти характеристики, по словам ученых, были достигнуты благодаря применению новой заряженной ионоселективной (CRIS) мембраны к проточной батарее с окислительно-восстановительным потенциалом из полисульфид-йодида, созданной той же исследовательской группой в 2016 году. «Коммерческая ионоселективная мембрана скомпрометирована перекрестом и осаждением активных материалов, что приводит к быстрому снижению емкости и сокращению срока службы, а ее применение в крупномасштабном накоплении энергии неэффективно», - подчеркнули они.
Мембрана была изготовлена из связанного с полимером углерода и помещена на имеющуюся в продаже мембрану Nafion N117, чтобы два электрода находились отдельно друг от друга. Мембраны Nafion представляют собой протонпроводящие полимерные пленки, которые используются в проточных окислительно-восстановительных батареях для предотвращения проблемы, известной как «crossover», которая возникает во время зарядки и перезарядки, когда компоненты электролита батареи пересекают мембрану в аккумуляторном элементе , что приводит к потере емкости, которая может достигать до 50%.
«Поглощение отрицательно заряженных частиц в пористом углероде усилило отрицательный заряд мембраны и уменьшило потери активных материалов, что значительно увеличило стабильность и срок службы батарей», - заявили ученые, имея в виду использование мембраны CRIS.
Батарея с окислительно-восстановительным потоком также продемонстрировала скорость снижения емкости всего 0,005% в день в течение 1200 циклов и срок службы при циклической работе более 2000 часов, что, по словам ученых, соответствует примерно трем месяцам.Для сравнения, устройство, построенное исключительно с коммерческой мембраной N117, имеет срок службы 160 часов, или 6,7 дня.
«В условиях, когда устройство накопления энергии с новой батареей непрерывно работало и разряжалось более 15 часов, неожиданный результат, в свою очередь, привел к уравновешенной стоимости хранения (LCOS) для этой системы, которая конкурирует с другими современными технологиями окислительно-восстановительного потока для приложений длительного хранения энергии», - заключили ученые.
«Этот подход может быть универсально применен в других проточных окислительно-восстановительных батареях, использующих серо-бромные или серо-железные материалы, а также в проточных окислительно-восстановительных батареях с органическими проточными батареями, чтобы обеспечить высокую стабильность цикличности».
Источник:www.pv-magazine.com