फ्लो ब्याट्रीहरू: कृपया मलाई इलेक्ट्रोनहरू खन्याउनुहोस्!

जर्मनीको फ्रुनहोफर इन्स्टिच्यूटका वैज्ञानिकहरूले शास्त्रीय कम्पनीहरूको विकल्पको रूपमा, बिजुली ब्याट्रीको क्षेत्रमा गम्भीर विकास कार्य गरिरहेका छन। रेडक्स फ्लो टेक्नोलोजीको साथ, बिजुली भण्डारण गर्ने प्रक्रिया साँच्चिकै फरक हुन्छ।

ब्याट्रीहरू, जसलाई इन्धनको रूपमा तरल पदार्थको साथ चार्ज गरिन्छ, पेट्रोल वा डीजल इञ्जिनको साथ कारमा राखिन्छ। यो यूटोपियन लाग्न सक्छ, तर जर्मनीको पफिन्टलमा रहेको फ्रुनहोफर संस्थानका जेन्स नोकका लागि यो वास्तवमै दैनिक जीवन हो। २०० Since देखि, विकास टोली जसमा उनी सामेल छन् रिचार्जेबल ब्याट्रीको पूर्ण विदेशीमा यस विदेशी फार्मको विकास गर्दैछ। वास्तवमा, फ्लो-थ्रु वा तथाकथित बहाव रेडॉक्स ब्याट्रीको विचार गाह्रो छैन, र यस क्षेत्रमा पहिलो प्याटेन्ट १ 2007। To सम्ममा मिल्छ। प्रत्येक दुई सेल खाली ठाउँहरू, झिल्लीले विभाजित (ईन्धन कोशिका जस्तै), एक विशिष्ट इलेक्ट्रोलाइट युक्त भण्डारमा जडित छ। रसायनिक रूपमा एक अर्कासँग प्रतिक्रिया गर्ने पदार्थको प्रवृत्तिको कारणले, प्रोटोनहरू एक इलेक्ट्रोलाइटबाट अर्को झिल्लीमा सर्छन्, र इलेक्ट्रोनहरू दुईवटा भागहरूमा जडित वर्तमान उपभोक्तामार्फत निर्देशित हुन्छन्, जसको परिणामस्वरूप विद्युत् प्रवाह बग्दछ। एक निश्चित समय पछि, दुई ट्याks्कीहरू निकाले र ताजा इलेक्ट्रोलाइटले भरिएका छन्, र प्रयोग भएको चार्ज स्टेशनहरूमा "रिसाइकल" हुन्छ।

यद्यपि यो सबै राम्रो देखिन्छ, दुर्भाग्यवश कारहरूमा यस प्रकारको ब्याट्रीको व्यावहारिक प्रयोगमा अझै धेरै अवरोधहरू छन्। भ्यानेडियम इलेक्ट्रोलाइट रेडक्स ब्याट्रीको ऊर्जा घनत्व केवल 30 Wh प्रति किलोग्रामको दायरामा छ, जुन लगभग एक लीड एसिड ब्याट्रीको जस्तै हो। आधुनिक 16 kWh लिथियम-आयन ब्याट्री जत्तिकै ऊर्जा भण्डारण गर्न रेडक्स प्रविधिको हालको स्तरमा, ब्याट्रीलाई 500 लिटर इलेक्ट्रोलाइट चाहिन्छ। साथै सबै बाह्य उपकरणहरू, निस्सन्देह, जसको भोल्युम पनि ठूलो छ - एक बियर बक्स जस्तै एक किलोवाट को शक्ति प्रदान गर्न आवश्यक एक पिंजरा।

यस्तो मापदण्डहरु कारहरु को लागी उपयुक्त छैन, लिथियम-आयन ब्याट्री प्रति किलोग्राम चार गुणा बढी ऊर्जा भण्डारण गरीएको छ। जेन्स Noack आशावादी छ, किनकि यस क्षेत्र मा घटनाक्रम भर्खरै शुरुवात गरीरहेको छ र संभावनाहरु आशाजनक छन्। प्रयोगशाला मा, तथाकथित भानडियम polysulfide ब्रोमाइड ब्याट्री Wh० Wh प्रति किलोग्राम को एक ऊर्जा घनत्व प्राप्त र आकार मा निकल धातु hydride ब्याट्री वर्तमान मा टोयोटा Prius मा प्रयोग गर्न को लागी तुलनात्मक छन्।

यसले ट्याks्कको आवाश्यक मात्रामा कम गर्दछ। एक अपेक्षाकृत सरल र सस्तो चार्जिंग सिस्टम (दुई पम्प पम्प नयाँ इलेक्ट्रोलाइट, दुई चुप आउट इलेक्ट्रोलाइट) को लागि धन्यवाद, १०० किमीको दायरा प्रदान गर्न प्रणालीलाई १० मिनेटमा चार्ज गर्न सकिन्छ। टेस्ला रोडस्टरमा प्रयोग गरिएको जस्तो छिटो चार्जिंग सिस्टमहरू पनि पछिल्लो छ पटकसम्म।

यस अवस्थामा, यो आश्चर्यजनक छैन कि धेरै मोटर वाहन कम्पनीहरूले संस्थानको अनुसन्धानमा फर्के, र बाडेन-वुर्टेम्बर्ग राज्यले विकासको लागि 1,5 मिलियन यूरो विनियोजन गर्यो। यद्यपि, अटोमोटिभ प्रविधिको चरणमा पुग्न अझै समय लाग्नेछ। "यस प्रकारको ब्याट्रीले स्थिर पावर प्रणालीहरूसँग धेरै राम्रोसँग काम गर्न सक्छ, र हामी पहिले नै Bundeswehr को लागि प्रयोगात्मक स्टेशनहरू बनाइरहेका छौं। तर, विद्युतीय सवारी साधनको क्षेत्रमा भने यो प्रविधि करिब १० वर्षभित्र कार्यान्वयनका लागि उपयुक्त हुनेछ,’ नोकले भने ।

रेडॉक्स ब्याट्रीको बहावको उत्पादनको लागि विदेशी सामग्रीहरू आवश्यक पर्दैन। ईंधन कोशिकामा प्रयोग हुने प्लेटिनम वा लिथियम आयन ब्याट्री जस्ता पोलिमर जस्ता महँगो उत्प्रेरकहरू आवश्यक छैन। प्रयोगशाला प्रणालीको उच्च लागत, प्रति किलोवाट २,००० यूरो पुग्न, तिनीहरू केवल एक प्रकारको हुन्छन् र हातले बनाइएको हो भन्ने तथ्यको कारणले हो।

यसैबीच, संस्थानका विशेषज्ञहरूले आफ्नै पवन फार्म निर्माण गर्ने योजना बनाइरहेका छन्, जहाँ चार्ज गर्ने प्रक्रिया, अर्थात् इलेक्ट्रोलाइटको डिस्पोजल हुनेछ। रेडक्स प्रवाहको साथ, यो प्रक्रिया हाइड्रोजन र अक्सिजनमा पानीलाई इलेक्ट्रोलाइज गर्ने र इन्धन कक्षहरूमा प्रयोग गर्नु भन्दा बढी प्रभावकारी छ - तत्काल ब्याट्रीहरूले चार्ज गर्न प्रयोग हुने बिजुलीको 75 प्रतिशत प्रदान गर्दछ।

हामी चार्ज स्टेशनहरू कल्पना गर्न सक्छौं कि इलेक्ट्रिक सवारीहरूको परम्परागत चार्जको साथ, बिजुली प्रणालीको चरम लोडको बिरूद्ध बफरको रूपमा सेवा गर्दछ। आज, उदाहरणका लागि, उत्तरी जर्मनीमा धेरै हावा टर्बाइनहरू हावाको बाबजुद पनि बन्द गर्नुपर्दछ, अन्यथा तिनीहरूले ग्रिड अतिभारित गर्दछन्।

जहाँसम्म सुरक्षाको कुरा छ, त्यहाँ कुनै खतरा छैन। “जब तपाईं दुई इलेक्ट्रोलाइट्सको मिश्रण गर्नुहुन्छ, एक रासायनिक सर्ट सर्किट हुन्छ जसले ताप दिन्छ र तापक्रम 80० डिग्रीसम्म पुग्छ, तर अरू केहि हुँदैन। अवश्य, तरलहरू एक्लो छैनन्, तर न त पेट्रोल र डीजल नै हुन्। रेडॉक्स ब्याट्रीको माध्यमबाट प्रवाहको सम्भावनाको बाबजुद, फ्रुनहोफर संस्थानका अन्वेषकहरू पनि लिथियम आयन टेक्नोलोजी विकास गर्न कडा मेहनत गरिरहेका छन् ...

पाठ: अलेक्ज्याण्डर ब्लोच

ब्याट्री Redox प्रवाह

एक रेडक्स फ्लो ब्याट्री वास्तवमा एक पारंपरिक ब्याट्री र एक ईन्धन सेल बीचको क्रस हो। दुई इलेक्ट्रोलाइटहरू बीचको अन्तरक्रियाको कारण विद्युत प्रवाह हुन्छ - एउटा कोषको सकारात्मक ध्रुवसँग जोडिएको हुन्छ र अर्को नकारात्मकसँग। यस अवस्थामा, एकले सकारात्मक रूपमा चार्ज गरिएको आयनहरू (ओक्सीकरण) दिन्छ, र अर्कोले तिनीहरूलाई प्राप्त गर्दछ (कमी), त्यसैले उपकरणको नाम। जब संतृप्तिको एक निश्चित स्तर पुग्छ, प्रतिक्रिया रोकिन्छ र चार्जिङमा इलेक्ट्रोलाइट्सलाई ताजासँग प्रतिस्थापन गर्दछ। कामदारहरू उल्टो प्रक्रिया प्रयोग गरेर पुनर्स्थापित हुन्छन्।