Pin chất lỏng thế hệ tiếp theo cho năng lượng mặt trời từ mái nhà

Các kỹ sư đã phát triển một pin dựa trên nước có thể giúp các hộ gia đình Úc lưu trữ năng lượng mặt trời trên sân thượng an toàn, rẻ tiền và hiệu quả hơn bao giờ hết.

‘Pin dòng chảy’ đã tồn tại trong nhiều thập kỷ nhưng theo truyền thống đã được sử dụng trong lưu trữ năng lượng quy mô lớn do kích thước lớn và tốc độ điện tích chậm. Tuy nhiên, pin dòng chảy thế hệ tiếp theo này được cho là mở cửa cho các hệ thống pin hiệu suất cao, nhỏ gọn cho các ngôi nhà và dự kiến ​​sẽ rẻ hơn nhiều so với các hệ thống lithium-ion 10.000 đô la hiện tại.

Wanqiao Liang, tác giả đầu tiên của nghiên cứu và ứng cử viên tiến sĩ tại Khoa Khoa học và Kỹ thuật Vật liệucho biết thiết kế màng mới của nhóm khắc phục vấn đề tốc độ, khiến nó trở nên lý tưởng cho các hộ gia đình và một người chơi quan trọng trong thị trường chuyển tiếp năng lượng.

Chúng tôi đã lấy một hóa học an toàn, giá cả phải chăng và làm cho nó đủ nhanh để nắm bắt mặt trời trên sân thượng trong thời gian thực Chúng tôi đã thiết kế một màng cuối cùng làm cho pin dòng hữu cơ cạnh tranh cho việc lưu trữ dân cư và quy mô trung bình. Nó mở ra cánh cửa cho các hệ thống không chỉ rẻ hơn, mà còn an toàn và đơn giản hơn để mở rộng quy mô.

Trong khi một số công ty đã sản xuất pin dòng chảy, thiết kế của Monash được cho là nổi bật với sự kết hợp giữa an toàn, chi phí thấp và hiệu suất tốc độ cao.

Chìa khóa là cải thiện tính chọn lọc của ion; để cho các ion tốt thông qua một cách nhanh chóng trong khi giữ cho các ion không mong muốn. Màng mới của chúng tôi đạt được sự cân bằng này, cho phép hoạt động nhanh, ổn định ngay cả ở mật độ hiện tại cao, theo Liang Liang. Chúng tôi đã vượt trội so với màng Nafion tiêu chuẩn trong ngành cả về tốc độ và độ ổn định-chạy 600 chu kỳ dòng điện cao mà hầu như không mất công suất-đó là một bước tiến lớn cho loại pin này.

Wanqiao cho biết một sự cân bằng cẩn thận là rất quan trọng để làm cho các pin này hoạt động cho năng lượng mặt trời trên sân thượng tại nhà.

Đây là loại pin mà bạn muốn trong nhà để xe của bạn, ông Li Liang nói. Đây không phải là độc hại, không thể cải thiện và được làm từ các vật liệu phong phú, tất cả trong khi theo kịp năng lượng mặt trời vào một ngày nắng.

Nhóm hiện đang là các hệ thống nguyên mẫu in 3D và kiểm tra chúng trong các điều kiện trong thế giới thực.

Nếu các nguyên mẫu tiếp tục thực hiện theo cách chúng ta mong đợi, thì điều này có thể có mặt trên thị trường trong một vài năm, ông L L Liag nói.

Dòng pin lưu trữ năng lượng trong chất lỏng thay vì vật liệu rắn như những vật liệu được tìm thấy trong pin lithium-ion, làm cho chúng rẻ hơn để sản xuất, an toàn hơn để vận hành và dễ dàng hơn để mở rộng.

Chúng tôi đã phát triển một loại màng mới bên trong pin hướng dẫn dòng vật liệu tốt hơn – giống như thêm làn đường vào đường cao tốc. Điều đó có nghĩa là sạc nhanh hơn, thời lượng pin dài hơn và hiệu suất tốt hơn nói chung.

Màng nước dòng chảy mới của Đại học Monash được cho là:

• An toàn: Nước dựa trên, chất lỏng không cháy;
• Chi phí thấp: dự kiến ​​sẽ rẻ hơn đáng kể so với các hệ thống nhà lithium-ion 10.000 đô la hiện tại;
• Bền vững: Được làm từ các vật liệu phong phú mà không có khoáng chất quan trọng như lithium hoặc coban;
• Linh hoạt: Thích hợp cho các hộ gia đình, các tòa nhà thương mại và lưu trữ năng lượng quy mô lớn.
  

Tìm nghiên cứu đầy đủ của Đại học Monash Có sẵn ở đây.

Chú thích hình ảnh: Wanqiao Liang, tác giả đầu tiên của nghiên cứu và ứng cử viên tiến sĩ tại Khoa Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu.