Naukowcy z Uniwersytetu Cincinnati podzielili się na łamach Nature Communications pomysłem na nieco zmodyfikowany akumulator. Mowa dokładnie o generacji bezwodnych przepływowych akumulatorów redoks na bazie litu (ang. non-aqueous redox flow batteries). Cykle pracy są w nich oparte na procesach redukcji-utleniania. Bezwodne „baterie” różnią się od swoich wodnych kuzynów tym, że posiadają wyższą teoretyczną gęstość energii oraz wyższe napięcie robocze (operating voltage).
Czytaj też: O tej metodzie było za cicho. Recykling akumulatorów przestanie być tematem tabu
Jest to nowa technologia i tak naprawdę amerykańscy naukowcy pracowali nad nią niemal od zera. Korzyścią bezwodnych baterii jest to, że mogą one być wysokonapięciowe. Jak tłumaczy Jimmi Jiang, jeden z autorów badań, cytowany przez PV Magazine: „Woda ma pewne ograniczenia. Gdy napięcie akumulatora wodnego przekroczy zakres stabilności wynoszący 1,5 wolta, woda może się rozłożyć lub rozdzielić na wodór i tlen, co spowoduje wybuch.”
Zmiana w akumulatorach przepływowych wpłynie na koszt ich produkcji. Odczują to wszyscy
Ponadto w drodze eksperymentów okazało się, że rezygnacja z membrany separującej katodę i anodę w akumulatorze przekłada się na poprawę pracy urządzenia. Takie membrany zazwyczaj w konstrukcji „baterii” przepływowych są bardzo drogie. Odejście od nich w tym przypadku sprawia, że koszty produkcyjne akumulatora maleją na wejście o 30 proc. Jest to olbrzymia różnica zarówno dla potencjalnych producentów, jak i klienta końcowego.
Czytaj też: W końcu świetne wiadomości na temat cen akumulatorów! Jak zareaguje na to rynek elektrycznych samochodów?
Badacze przekazali, że nowo powstały akumulator prezentuje wysoką jakość pracy. Opierając go na całkowicie organicznym układzie dwufazowym, uzyskali doskonałą wydajność w warunkach statycznych i przepływowych. Średnie napięcie podczas rozładowania akumulatora wynosiło 3,45 V. Przez 100 cykli pracy w ciągu 45 dni pracy urządzenie wykazywało 81 proc. wydajności, przy średniej sprawności kulombowskiej rzędu 96 proc., efektywności energetycznej 82%, gęstości prądu 1,5 mA/cm2 i temperaturze 27 st.
Czytaj też: Fatalna pomyłka w sprawie akumulatorów. Zapomniano o czymś, co naprawdę wpływa na baterie
Wynalazek został zgłoszony do urzędu patentowego, więc pierwotne prawa do najnowszej generacji bezwodnych akumulatorów przepływowych będą mieli amerykańscy naukowcy. W jakim środowisku najlepiej służyłyby te „baterie”? Uczeni sugerują wykorzystanie ich w roli wielkoskalowych magazynów energii dla farm fotowoltaicznych lub wiatrowych.