Разрабатываются устойчивые к коррозии цинково-бромные проточные батареи для крупномасштабного хранения энергии в энергосистемах

Ученые нашли способ вывести цинк-бромные проточные батареи на новый уровень. Улавливая коррозионно-активный бром с помощью простого молекулярного поглотителя, они смогли устранить основное препятствие для повышения производительности и срока службы проточных батарей. Добавив в электролит поглотитель сульфамата натрия (SANa), исследователи смогли улавливать бром (Br₂), образующийся в процессе работы батареи, превращая его в бромированный амин. Это простое изменение

принесло двойную выгоду: оно продлило срок службы батареи за счет снижения коррозионной активности Br₂ и сделало батареи гораздо безопаснее как для окружающей среды, так и для людей, занимающихся их обслуживанием. После сравнения с традиционными проточными батареями на основе брома исследователи обнаружили, что, в то время как обычные системы демонстрировали

резкое снижение производительности уже после 30 циклов из-за коррозии, новые конструкции проточных батарей работали более 700 циклов — почти 1400 часов — без существенной потери производительности. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature

Energy. Бром одновременно является и благом, и злом. Проточные батареи — это перезаряжаемые системы, которые накапливают энергию в жидких электролитах, находящихся во внешних резервуарах, что делает их уникально масштабируемыми и безопасными для применения в возобновляемой энергетике. Варианты цинк-бромных проточных батарей особенно набирают популярность благодаря высокой плотности

энергии и недорогим материалам, что делает их потенциальной альтернативой традиционным перезаряжаемым батареям. Эти батареи накапливают и отдают электроэнергию, перекачивая жидкие растворы из внешних резервуаров через центральный реакционный блок. В процессе зарядки ионы цинка осаждаются на отрицательном электроде в виде твердого металла, в то время как ионы бромида окисляются до брома на положительном электроде. Эти реакции обращают вспять процесс растворения

цинка в жидкости, и бром снова превращается в бромид, высвобождая накопленную электрическую энергию. Однако современные проточные батареи на основе брома имеют короткий срок службы. Бром, выделяющийся во время зарядки, разъедает ключевые детали, такие как электроды, трубки и даже резервуары для хранения. Кроме того, бром очень летуч и токсичен, поэтому даже небольшие утечки могут загрязнять

воздух, раздражать чувствительные ткани и влиять на нервную систему. После нескольких попыток найти идеальное решение проблемы исследователи обнаружили, что сульфамат натрия, или SANa, действует как химическая ловушка и изменяет поведение брома внутри батареи. SANa инициировал реакцию диспропорционирования — окислительно-восстановительный процесс, в котором одно

вещество одновременно окисляется и восстанавливается, — расщепляя газообразный бром и связываясь с ним с образованием слабого продукта, N-бромсульфамата натрия. Эта реакция снизила концентрацию свободно плавающего брома до приемлемого уровня ~7 миллимолей на литр (мМ). Действие поглотителя, связывающегося с бромом, привело к благоприятной реакции: явлению двухэлектронного переноса, что позволило батарее

накапливать значительно больше энергии. Проточная батарея с добавлением SANa достигла плотности энергии 152 Вт·ч/л по сравнению с 90 Вт·ч/л у обычных версий. Чтобы проверить пределы возможностей батареи, команда разработала блок мощностью 5 кВт, состоящий из 30 отдельных

батарейных ячеек, соединенных последовательно. Они обнаружили, что новая проточная батарея выдержала более 700 стабильных циклов. Модернизированная проточная батарея обеспечила более 700 стабильных циклов при значительно меньших затратах, поскольку ей больше не требовались дорогостоящие коррозионностойкие мембраны, насосы или резервуары для хранения. Исследователи надеются, что результаты этого исследования позволят

разработать щадящие, долговечные и высокоэнергетические батареи на основе брома для применения в электросетях.

Разрабатываются устойчивые к коррозии цинково-бромные проточные батареи для крупномасштабного хранения энергии в энергосистемах

Сообщает android-robot.com

Новость из рубрики:

Поделиться новостью: Поделиться новостью в Facebook Поделиться новостью в Twittere Поделиться новостью в VK Поделиться новостью в Pinterest Поделиться новостью в Reddit

Топ Новости Недели

19:17, 19 Фев Новый полимерный сплав может решить проблему хранения энергии В гонке за создание более лёгкой, безопасной и эффективной электроники — от электромобилей до трансконтинентальных энергетических сетей — один компон...

19:17, 10 Мар Мегаструктуры могут пережить цивилизацию: астрофизики нашли устойчивые конфигурации двигателей Шкадова и сфер Дайсона Учёные проанализировали орбитальную динамику гипотетических астроинженерных мегаструктур — таких как двигатель Шкадова и сфера Дайсона — и выяснили, ...

08:04, 27 Янв Коробки из сотового полипропилена - Практичное решение для хранения и логистики Коробки из сотового полипропилена уверенно занимают свою нишу в сфере упаковки, хранения и транспортировки благодаря удачному сочетанию легкости, про...

20:17, 14 Фев Машинное обучение раскрывает скрытые аспекты надежного хранения информации В новом исследовании, опубликованном в журнале Physical Review Letters , исследователи использовали машинное обучение для обнаружения нескольких новы...

16:17, 26 Мар Минцифры планирует сократить срок хранения согласий на кредитные операции до недели Коммерсантъ: Минцифры предложило уменьшить время хранения согласий граждан на получение кредитов и связанных с ними банковских услуг через «Цифровой ...

15:17, 16 Фев Apple меняет код iOS 27 для улучшения батареи и подготовки к ИИ По информации Bloomberg, в iOS 27 Apple сосредоточится не только на новой «разговорной» Siri и функциях искусственного интеллекта — инженеры намерены...

16:17, 05 Апр Медвежья желчь: природная поддержка здоровья и энергии Здоровье и хорошее самочувствие зависят от множества факторов, включая питание, режим и заботу о внутренних органах. Современные люди все чаще ищут н...

12:17, 02 Мар Разработан электролит для высокой энергоемкости литиевой батареи Китайская исследовательская группа разработала электролит на основе монофторированных гидрофторуглеродных (ГФУ) растворителей, способный достигать пл...

23:17, 04 Мар Перезаписываемый жесткий диск на основе ДНК может помочь решить растущий кризис хранения данных По всему миру ученые исследуют неожиданное решение растущего кризиса данных: хранение цифровой информации в синтетической ДНК. Идея проста, но мощна ...

08:17, 12 Апр Lenovo завершила приобретение компании Infinidat, специализирующейся на корпоративных решениях для хранения данных на основе ИИ Компания Lenovo объявила о завершении приобретения компании Infinidat, глобального поставщика высокопроизводительных решений для корпоративного хране...

16:17, 26 Мар Испания завершила тестирование крупнейшей в Европе ванадиевой батареи В Испании завершены испытания крупнейшей в Европе ванадиевой редокс-батареи (VRFB), предназначенной для прикладных исследований. Тестирование проводи...

13:17, 26 Фев Китайские ученые создали новые батареи для электромобилей из пластика Аккумуляторы, которые используются в современных электромобилях, зависят от тяжёлых металлов — таких как кобальт и никель. Эти элементы трудно добыва...

01:17, 22 Фев Рейтинг лучших операторов ответственного хранения и складской логистики (3PL) в Москве и Московской области в 2026 году Почему бизнесу выгоднее отдавать склад и логистику на аутсорс Складской аутсорсинг позволяет бизнесу масштабироваться без капитальных затрат и высоко...

09:17, 11 Фев Реальная цена батареи iPhone 17 Pro в 10 раз меньше, чем взимает Apple за замену Огромные наценки Apple на замену аккумуляторов давно вызывают шок у пользователей. По данным источников, батарея для iPhone 17 Pro Max обходится прои...

11:17, 15 Мар Samsung оставит ёмкость батареи в Galaxy Z Flip 8 на прежнем уровне Следующий складной смартфон Samsung Galaxy Z Flip 8, по данным утечки, сохранит аккумулятор ёмкостью 4 300 мА·ч, такой же, как у Galaxy Z Flip 7. Ран...

10:17, 27 Янв Исследования показывают неизбежные затраты энергии по всем каналам связи Каждая задача, которую мы выполняем на компьютере — будь то обработка числовых данных, просмотр видео или набор текста статьи — требует взаимодействи...

13:17, 11 Мар Гибридная «суперпена» использует напечатанные на 3D-принтере распорки для поглощения в 10 раз больше энергии Исследователи в области аэрокосмической инженерии и материаловедения из Техасского университета A&M и Армейской исследовательской лаборатории DEVCOM ...

18:17, 23 Фев Британские ученые: даже самые старые электромобили сохраняют заряд батареи в 85% Крупнейшее в Великобритании исследование состояния аккумуляторов подержанных электромобилей показало, что средний уровень их исправности среди машин ...

13:17, 26 Фев Volvo отзывает более 40 тысяч электрокроссоверов EX30 из-за риска возгорания батареи Новый компактный кроссовер Volvo продолжает доставлять компании одну проблему за другой. Volvo объявила о глобальном отзыве более 40 000 автомобилей ...

01:17, 24 Мар Тесты Donut Lab показали серьёзное падение ёмкости твёрдотельной батареи после повреждения Испытания твёрдотельной батареи Donut Lab при повреждениях Традиционные литий-ионные батареи при подобных повреждениях обычно рискуют загореться или ...

22:17, 10 Апр Лунная розетка: Япония хочет решить вопрос дефицита энергии за счет спутника Япония вознамерилась превратить Луну в гигантскую розетку для Земли. Идея звучит как сценарий из аниме: опоясать спутник кольцом солнечных панелей дл...

12:17, 25 Мар Учёные создали новый полимер, который позволит заряжать батареи быстрее и без риска возгорания Схематичное устройство литий-ионной батареи с жидким электролитом, который представляет пожарную опасность Литий-ионные батареи — основа почти всей с...

01:17, 19 Мар Океан покорится, а планета получит электричество: японцы нашли способ добычи энергии будущего Океанские просторы хранят колоссальный запас энергии, однако обуздать мощь стихии до сих пор мешала её хаотичность. Ученые из Университета Осаки пред...

20:17, 27 Янв Устройство с искусственным интеллектом, использующее ионный гель и графен, сокращает потребление энергии машинным обучением в 100 раз В последние годы энергопотребление технологий машинного обучения, представленных глубоким обучением и генеративным искусственным интеллектом (ИИ), эк...

16:17, 15 Мар Американский стартап Mantis Space создаёт орбитальную сеть для передачи солнечной энергии спутникам с помощью лазеров Современные спутники зависят от солнечных панелей, но треть времени проводят в тени Земли, используя тяжёлые аккумуляторы для поддержания работы. Аме...

02:17, 13 Апр Мощный поток воздуха и заметная экономия энергии. Представлен умный кондиционер Xiaomi Mijia Strong Wind 1.5 HP за 395 долларов Xiaomi переработала аппаратную частьXiaomi вывела на рынок новый кондиционер Mijia Air Conditioner Strong Wind 1.5 HP. Новинка оценена в 2700 юаней (...

00:17, 29 Мар Дешам о США: «Мы провели кучу времени в аэропорту, таких проверок я в жизни не видел. Летом добавится жара, будем тратить меньше энергии на все, что вне поля» Главный тренер сборной Франции Дидье Дешам высказался о проблемах, с которыми столкнулась команда во время визита в США на матчи с Бразилией и Колумб...