Nowe baterie dla sieci elektrycznej

Podstawowym zadaniem nowej baterii dla sieci elektrycznej jest wyrównywanie napięć w szczytach energetycznych oraz stabilizacja zasilania. Ponadto baterie cynkowo-powietrzne są bezpieczne, niedrogie i zapewniają dużą gęstość energii. Inaczej niż inne typy baterii, gdzie wszystkie substancje reagujące znajdują się w ścisłej, niejednokrotnie hermetycznej obudowie, baterie cynkowo-powietrzne pobierają konieczny do wytworzenia prądu tlen z otoczenia.

Nowe baterie dla sieci elektrycznej mają większą pojemność w stosunku do objętości i niższy koszt wytwarzania niż inne baterie. Reagenty w nich stosowane są także wytwarzane na bazie roztworów wodnych, co oznacza iż nie mają skłonności do zapalania jak np. baterie litowo-jonowe. Baterie te jednak do tej pory nie zdobyły rynku. Mają bowiem krótki czas użytkowania oraz niską wydajność.

Naukowcy pracujący dla Eos Energy Storage dokonali jednak zmian w konstrukcji poszczególnych cel ogniwa i elektrolitach. Zwykle w ogniwach cynkowo-powietrznych stosowano wodorotlenek potasowy; ubocznym skutkiem jego używania było pochłanianie CO2 z powietrza. Wytwarzał się w ten sposób węglan potasu, powoli zatykający membranę powietrzną komórki ogniwa.

Naukowcy pracujący dla Eos zastosowali w jego miejsce elektrolit o neutralnym pH, co powoduje iż dwutlenek węgla przestaje być absorbowany. Zmieniono też całkowicie układ cel w bateriach, także oddzielenie płynnego elektrolitu od powietrza następuje grawitacyjnie, a nie jak dotąd przez specjalne membrany. Zapobiega to elektrolitycznemu odkładaniu się warstw z membrany na elektrodzie cynkowej i uszkadzaniu ten sposób komórek baterii.

W trakcie prób nad nowymi bateriami dla sieci elektrycznej, udało się uzyskać 2700 cykli ładowania-rozładowania w baterii nowej konstrukcji o mocy 1/3 kW, bez żadnych oznak jej degradacji. Badacze będą obecnie starali się wytworzyć baterie ponad 1 MW, kosztujące 160 USD za 1 kWh, działające bez degradacji przez 10 tys. cykli.

źródło i zdjęcie: Technology Rewiev