Solar와 Wind는 에너지 환경을 빠르게 변형시키고 있습니다. 그러나 우리가 간헐적이고 재생 가능한 에너지 원의 잠재력을 최대한 발휘하려면 저장할 수있는 안전하고 저렴한 배터리가 필요합니다..
장기 에너지 스토리지 챌린지를 극복하기위한 노력의 일환으로 위스콘신-매디슨 엔지니어는 브로마이드 수성 흐름 배터리라고 불리는 전기 화학 저장의 성능을 향상시키는 수용성 화학 룰렛 확률를 발명했습니다.
Patrick Sullivan (왼쪽), Dawei Feng 조교수 및 Gyohun Choi.
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Sullivan, PhD 학생 Gyohun Choi 및Dawei Feng, 조교수룰렛 돌리기 게임 부서룰렛 돌리기 게임 과학 및 공학UW-Madison에서 룰렛 확률를 개발했습니다. 이 연구는 2024 년 10 월 23 일 저널에 의해 발표되었습니다자연.
현재 거대 트랙터-트레일러 크기의 리튬 이온 배터리 팩은 그리드 용 에너지를 저장하지만 기술적 인 제한 사항이 있습니다. 리튬 배터리는 화재 및 폭발 가능성과 복잡한 국제 공급망으로 인해 안전 문제가 있습니다.
수성 흐름 배터리는 그리드 규모의 저장 공간을 더 안전하고 저렴하게 만들 수 있습니다.
가장 상업적으로 성숙한 흐름 배터리는 리튬과 마찬가지로 비싸고 공급하기 어려운 바나듐 이온을 기반으로합니다. 그러나 이러한 흐름 배터리의 또 다른 버전은 바나듐과 유사한 저렴하고 널리 사용 가능한 이온 인 Bromide에 의존합니다.
실제로 작은 브로마이드 이온은 흐름 배터리에서 모든 종류의 문제를 일으 킵니다. 그들은 전극을 분리하는 막을 통과 할 수 있으며 배터리의 효율성을 줄입니다.
Bromide 전해질은 종종 수성 흐름 배터리 (왼쪽)에서 빠르게 분해되지만 UW-Madison 연구원이 개발 한 새로운 룰렛 확률 훨씬 더 오래 지속될 수 있습니다 (오른쪽)..
복잡한 룰렛 확률가 도움을 줄 수 있습니다. Choi는 브로마이드 수성 흐름 배터리 성능을 향상시키는 룰렛 확률를 찾기 시작했습니다.
결과 다기능 룰렛 확률 유량 배터리의 주요 문제를 해결합니다. 브로마이드 이온을 캡슐화하면서 수용성을 유지하고 결과 복합체가 더 크기 때문에 막을 통과 할 수 없습니다.
중요하게도, 룰렛 확률 흐름 배터리의 성능을 크게 향상시켜 화학 시스템의 효율성과 수명을 높입니다. Feng은“첨가제가있는 우리의 장치는 거의 2 개월 동안 붕괴없이 작동하지 않는 장치가 없으며, 일반적으로 하루 안에 실패합니다.
팀은 작업을 계속 정제 할 계획입니다. Choi는 Bromide 및 iodide 흐름 배터리에 대한 룰렛 확률의 기본 과학을 연구 할 것이며, Feng과 공동 창립 한 Renewable Energy Spinoff 회사 인 Flux XII의 CEO 인 Sullivan은 이미 산업용 톤 스케일 반응에서 성공적으로 생산 된 룰렛 확률의 상업적 생존력을 탐구 할 것입니다.
Dawei Feng은 Y. Austin Chang의 재료 과학 및 공학 조교수입니다. 다른 UW-Madison 저자는 Xiu-Liang LV, Wenjie Li, Kwanpyung Lee, Haoyu Kong, Sam Gessler 및 Jr Schmidt가 있습니다.
주요 이미지 : Patrick Sullivan (Front)과 Gyohun Choi는 저렴한 브로마이드 기반 배터리를 재생 가능한 에너지 현실로 만들 수있는 "소프트 하드 Zwitterionic Trappers"를 함유 한 룰렛 확률를 설계하고 합성했습니다. Joel Hallberg의 사진.