Een team van onderzoekers van de Chinese Academie van Wetenschappen heeft een nieuwe waterige elektrochemische energieopslagbatterij ontwikkeld die volgens hen de weg zou kunnen effenen voor energieopslag op rasterschaal. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Energie , de groep beschrijft hoe ze hun nieuwe batterij hebben gebouwd en hoe goed deze werkte tijdens het testen. Lauren Marbella van Columbia University heeft een artikel in News and Views gepubliceerd over het werk van het team in hetzelfde tijdschriftnummer.

Onderzoekers onderzoeken het gebruik van hernieuwbare energiebronnen in grote gebouwen - Marbella beweert dat ze tot 30 procent bijdragen aan de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen. Hoewel het mogelijk is dat ze gewoon elektriciteit kunnen gebruiken die op een afgelegen locatie is opgewekt, het zou voordeliger zijn om hun eigen energie op te wekken en ter plaatse op te slaan in batterijen. Het probleem met deze benadering is dat conventionele batterijen licht ontvlambaar zijn. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben een type batterij ontwikkeld dat in staat is om stroom uit een hernieuwbare bron (zoals een zonnepaneel) op te slaan zonder brandgevaar.

Om een ​​minder ontvlambare batterij te bedenken, de onderzoekers bestudeerden gemodificeerde kalium-iontechnologie met water als elektrolyt. Ze eindigden met behulp van een peryleentetracarbonzuurdiimide-anode en een Pruisisch-blauwe "water-in-zout" kathode. Het resultaat was een waterige kalium-ionbatterij met een lagere energiedichtheid dan nodig is voor andere toepassingen, maar die veel minder vatbaar is voor oververhitting en brand. Uiteindelijk, ze produceerden een batterij van 1,3 volt, waarvan zij opmerken dat er potentieel is voor optimalisatie om de spanning te verhogen en tegelijkertijd de kosten te verlagen.

De onderzoekers overwonnen verschillende uitdagingen om de batterijen brandwerend te maken en tegelijkertijd hun vermogen om voldoende elektriciteit op te slaan te behouden om nuttig en praktisch te zijn. Een van die problemen was de beperkte stabiliteit van water, en een ander was de noodzaak om structurele afbraak van de kathode te voorkomen als gevolg van de constante beweging van kaliumionen. Marbella merkt op dat voor het vinden van oplossingen voor dergelijke problemen ideeën moesten worden geleend van organische elektronica, thermodynamica en materiaalkunde.

© 2019 Wetenschap X Netwerk