Nowa chemia zwiększa trwałość baterii przepływowych na bazie bromu
Naukowcy z Dalian Institute of Chemical Physics opracowali przełomową metodę wychwytywania bromu w bateriach przepływowych, co znacząco wydłuża ich żywotność i obniża koszty magazynowania energii.
Baterie przepływowe na bazie bromu od lat budzą zainteresowanie jako rozwiązanie dla długoterminowego magazynowania energii. Jednak ich szerokie zastosowanie ograniczały dotąd problemy z korozją elementów i wysokimi kosztami eksploatacji. Najnowsze badania zespołu z Dalian Institute of Chemical Physics Chińskiej Akademii Nauk wskazują na przełom w tej technologii.
Wyzwania związane z bromem w bateriach przepływowych
Baterie przepływowe wykorzystują reakcje chemiczne między jonami bromkowym a bromem pierwiastkowym. Brom jest łatwo dostępny i ma wysoką wartość elektrochemiczną, jednak podczas ładowania generowane są duże ilości reaktywnego bromu (Br2), który powoduje korozję elementów baterii i ogranicza liczbę cykli ładowania. Dotychczas stosowane dodatki ograniczające korozję często prowadziły do rozwarstwienia elektrolitu i utrudniały zarządzanie systemem.
Nowe podejście: wychwytywanie bromu w reakcji dwu-elektronowej
Badacze pod kierunkiem prof. Xianfenga Li opracowali nową reakcję chemiczną, w której do elektrolitu dodano związki aminowe działające jako tzw. „scavengery” bromu. Podczas pracy baterii brom powstający w reakcji elektrochemicznej jest natychmiast przekształcany w związki aminowo-bromowe, co pozwala utrzymać stężenie wolnego Br2 na bardzo niskim poziomie (około 7 mM). Dzięki temu zrealizowano dwu-elektronowy transfer, zwiększając gęstość energii i jednocześnie minimalizując korozję.
Testy i efekty praktyczne
Nowa chemia została przetestowana w cynkowo-bromowych bateriach przepływowych w warunkach zbliżonych do rzeczywistych. Niskie stężenie wolnego bromu pozwoliło na zastosowanie taniej, niefluorowanej membrany jonowymiennej (SPEEK), co obniża koszty systemu. W teście na skalę 5 kW bateria pracowała stabilnie przez ponad 700 cykli przy gęstości prądu 40 mA/cm2 i uzyskała sprawność energetyczną powyżej 78%. Nie wykryto korozji kluczowych komponentów przed ani po cyklach pracy.
Znaczenie dla rozwoju magazynowania energii
Nowa metoda może zmienić podejście do projektowania długowiecznych baterii przepływowych na bazie bromu. Umożliwia wykorzystanie tańszych materiałów, wydłuża żywotność urządzeń i zwiększa bezpieczeństwo eksploatacji.
Nasze badania dostarczają nowatorskiego podejścia do projektowania długowiecznych baterii przepływowych na bazie bromu i stanowią podstawę do dalszego rozwoju oraz wdrażania cynkowo-bromowych baterii przepływowych.
Zobacz również:
Źródło: ScienceDaily
Obserwuj
Może Cię również zainteresować
Bezpieczeństwo klimatyczne Polski – eksperci o konieczności zintegrowanego zarządzania energią, powietrzem i wodą
Podczas konferencji w Senacie RP eksperci oraz przedstawiciele władz i samorządów podkreślili, że skuteczne budowanie odporności Polski wymaga spójnego zarządzania energią, powietrzem i wodą. Przedstawiono propozycje zmian prawnych mających wzmocnić bezpieczeństwo kraju.
300 tys. zł dla szkół, bibliotek i uczelni. Rusza kolejna edycja programu „Czysta Moc Energii”
Respect Energy uruchamia drugą edycję programu grantowego „Czysta Moc Energii”, w ramach którego instytucje edukacyjne i lokalne ośrodki z całej Polski mogą zdobyć środki na działania związane z edukacją energetyczną i klimatyczną. Do rozdysponowania jest łącznie 300 tys. zł, a pojedyncze granty wynoszą 30 tys. zł.
Program ponownie pokazuje, że transformacja energetyczna to nie tylko wielkie inwestycje i decyzje na szczeblu centralnym, ale również oddolne inicjatywy realizowane blisko ludzi – w szkołach, bibliotekach czy domach kultury.
PGE prezentuje wyniki finansowe i operacyjne za 2025 rok: wzrost EBITDA i spadek zadłużenia
Grupa PGE opublikowała szczegółowe wyniki za 2025 rok, notując wzrost powtarzalnego zysku EBITDA i obniżenie zadłużenia netto. Największy udział w wynikach miała dystrybucja oraz segmenty ciepłowniczy i odnawialny.
Nowa Chemia ORLEN: szybciej, sprawniej i taniej – aktualizacja inwestycji w Płocku
ORLEN zaktualizował projekt Nowa Chemia, znacząco redukując koszty i ustalając realny harmonogram. Inwestycja w Płocku ma przynieść szybsze efekty, większy udział polskich firm i poprawę efektywności energetycznej.
GAZ-SYSTEM z pozytywną opinią KE w sprawie certyfikacji jako operator wodorowy
Komisja Europejska wydała pozytywną opinię dotyczącą certyfikacji niezależności GAZ-SYSTEM jako operatora systemu przesyłowego wodorowego. To pierwszy taki przypadek w Unii Europejskiej i ważny krok dla polskiego rynku wodoru.
PGE Energia Odnawialna wybrała wykonawcę Magazynu Energii Gryfino
PGE Energia Odnawialna zakończyła wybór wykonawcy dla największego w Polsce bateryjnego magazynu energii – inwestycji w Gryfinie. Projekt zrealizuje konsorcjum polskich firm, a dostawcą technologii będzie Fluence Energy.
Komentarze