המדענים הסינים פיתחו סוללת זרם אוויר-ברזל שיכולה לפעול במשך 16 שנים ללא אובדן יעילות

טיפוס חדש של סוללת זרימה אווירית-ברזל מאת מדענים סיניים

*האקדמיה הסינית למדעים (CAS) הציגה תכנון מלא של מערכת סוללות זורם, המסוגלת לעמוד ב־6000 מחזורי טעינה והסרה ללא ירידה ניכרת בתכולה.*

מה שהופך את הסוללה לייחודית
תכונה | תיאור
---|---
אלקטרוליט | מים – מבטל לחלוטין את סיכון השריפה והתפוצצות המאפיין סוללות ליתיום-יון.
עלות | היעדר הליתיום הופך את המכשיר ל־«זול יחסית».
יציבות מחזורית | מעל 6000 מחזורים ברמת זרם של 80 מA/ס"מ² עם יעילות קולומביות של 99,4 %. זה שווה כ-16 שנים של שימוש יומי.
עוצמה | בעומסים גבוהים יותר מושגת צפיפות עוצמה פסיקית של 392,1 mW/ס"מ², תוך שמירה על יעילות אנרגטית כוללת של 78,5 %.

איך נפתרה הבעיה של דעיכה
החסם המרכזי לסוללות זרימה אוויריות-ברזל הוא הפיכות נמוכה של תגובות והעברת חומרים פעילים דרך הממברנה.

מדענים:

1. שינו את תכולת האלקטרוליט, בדקו 12 ליגנד אורגניים שונים.
2. יצרו 11 קומפלקסים חדשים של ברזל.
3. הבחינו בקומפלקס היציב ביותר – [Fe(HPF)BHS]⁴⁻.

הקשר הזה מצויד ב:

- מבנה מולקולרי מגן שמגנים על מרכז הברזל;
- קבוצות טעונות שלילית המרחיקות את יוני הידרוקסיד ומפחיתים את חדירתם דרך הממברנה.

איך עובדת סוללת זרימה
*האלקטרוליטים הנוזליים מאוחסנים ברזי חיצוניים וזורמים דרך תא אלקטרוכימי.*

יתרון הסכמה הזו הוא קלה בהרחבה: הגדלת נפח הדלי מאפשרת הגדלת אנרגיה ליניארית. זה הופך את הטכנולוגיה למושכת במיוחד לאגירת אנרגיה מפאנלים סולריים ומטענות רוחניות.

מה שעדיין צריך
- כרגע אין פרויקטים ניסיוניים או תוכניות לייצור תעשייתי מודיעים.
- תוצאות מעבדה מוצלחות אינן מבטיחות תמיד ניתנות לשחזור בקנה מידה גדול.

עם זאת, אם התהליך יצליח להרחיב, ברזל זול יכול להפוך למתחרה משמעותי בתחום אחסון אנרגיה מתחדשת לטווח ארוך.