Home > Science News > Прорыв для новых электрических аккумуляторов: большой и эффективный проточный редокс аккумулятор

Прорыв для новых электрических аккумуляторов: большой и эффективный проточный редокс аккумулятор

Ганноверская выставка 2013

Солнце и ветер позволяют нам получать все больше электроэнергии — однако нерегулярно. Эффективные электрические аккумуляторы в будущем должны это исправить. Исследователи из общества им. Фраунгофера добились важного прорыва: они разработали проточный редокс аккумулятор размером элемента в 0,5 м², мощностью в 25 кВт. Это в восемь раз больше нынешней аккумуляторной системы DIN-A4-BLATT. На ганноверской выставке новый электрический аккумулятор будет впервые представлен (с 8 по 12 апреля).

 

pi16 g redox-flow
Проточный редокс аккумулятор © FraunhoferUMSICHT
Солнце и ветер являются важными поставщиками электроэнергии. Уже сегодня почти одну четверть нашей электроэнергии мы получаем из возобновляемых источников. Цель правительства Германии - к 2050 году полностью покрывать всю потребность в электроэнергии за счет энергии солнца, ветра, биомассы и т. д. Но для того, чтобы переход осуществился, растущие объемы солнечной и ветряной электроэнергии должны быть сохранены для ночного и безветренного времени — в электрических аккумуляторах. Проточные редокс аккумуляторы предоставляют хорошую возможность выровнять колебания с возобновляемый электроэнергией и обеспечить постоянное снабжение. Они сохраняют электроэнергию в химических соединениях, жидком электролите. Зарядка и разрядка электролитов происходит в малых камерах для реакций. Несколько этих элементов образуют штабеля, которые, в свою очередь, более крупные скопления. Но до настоящего времени доступные на рынке батареи, как DIN-А4-BLATT (1/16 м²), могли гарантировать мощность в 2,3 кВт.


 
Первая презентация на ганноверской выставке
Исследователи института окружающей среды, безопасности и энергетики (UMSICHT) в г. Оберхаузен общества им. Фраунгофера могут теперь значительно увеличивать размер пачек элементов, а вместе с ними и их возможности. Благодаря новому дизайну, им удалось создать пачки элементов размером в 0,5 м². Это в 8 раз больше, чем предыдущие батарейные системы, и соответствует мощности в 25 кВт. Этот аккумулятор представляют ученые на ганноверской выставке у стенда Allianz Energie в зале №13, место С10. КПД прототипа достигает 80%. И может выдерживать напряжение до 500 А.
Но как же экспертам удалось так повысить размер и эффективность? Сначала  ученые общества им. Фраунгофера опробовали мембранные материалы, исследовали вопросы управления работой батареи и ее дизайна. Симуляции напряжения помогли оптимизировать расположение элементов. Исследователи создали полностью новый дизайн аккумулятора и таким образом совершили прорыв. «Самым большим испытанием являлось то, что нам для масштабирования пришлось разработать полностью новое строение пачек элементов, для того чтобы батареи могли обеспечивать такую производительность», - пояснил Др.Йенс Бурфаинд, руководитель группы электрохимических аккумуляторов института UMSICHT общества им. Фраунгофера.

 


Большая тестовая лаборатория для проточного редокс аккумулятора

Эксперты института UMSICHT работают совместно с коллегами из института химических технологий ICT и института солнечных энергосистем ISE общества им. Фраунгофера в рамках проекта, финансируемого Федеральным министерством окружающей среды, охраны природы и безопасности ядерных реакторов. В институте г.Оберхаузен располагается одна из самых больших тестовых лабораторий в Европе по исследованию проточных редокс аккумуляторов. «Нам удалось с помощью нового дизайна пачек элементов батареи сделать важный шаг на  пути разработки проточных редокс батарей, которые, например, могут снабжать электроэнергией 2000 домашних хозяйств», - заявил Др. Кристиан Дуч, руководитель отдела энергетики института UMSICHT общества им. Фраунгофера. Для этого потребовались мощности примерно в 2 мВт. Следующей конкретной целью является развитие элементов размером 2 м² и мощностью в 100 кВт.



Принцип работы проточного редокс аккумулятора

Проточный редокс элемент (ред. - редукция = восприятие электронов, окс. - окисление = отдача электронов) — это аккумулятор. Он хранит электроэнергию в растворе электролита. Раствор из хранилища поступает в элемент, в котором с помощью химического процесса вырабатывается электроэнергия. Самыми распространенными являются ванадиевые проточные редокс аккумуляторы. Зарядка и разрядка ванадия происходит в малых реакционных камерах. Несколько элементов, находящихся рядом, образуют стапели, пачки. Это повышает эффективность батареи. Проточные редокс аккумуляторы обладают рядом преимуществ: они недорогие, выносливые, живучие и совместимы друг с другом.

pi16_g_redox-flow.zip [ ZIP  1.05 MB ]

 

Источник: пресс-релиз Общества Фраунгофера

 

 

Контактное лицо

Др. Кристиан Деч

Телефон +49 208 8598-1195

Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

 

Др. Йенс Бурфайнд

Telefon +49 208 8598-1268

Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

 

Штефани Вер

Telefon +49 2 08 – 85 98-1303

Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Назад

Login Form

Admin-Login

CLOSE...