ກະແສໄຟຟ້າ ໝໍ້ ໄຟ: ກະລຸນາຖອກເອເລັກໂຕຣນິກໃຫ້ຂ້ອຍ!
ນັກວິທະຍາສາດຈາກສະຖາບັນ Fraunhofer ໃນປະເທດເຢຍລະມັນ ກຳ ລັງປະຕິບັດວຽກງານການພັດທະນາທີ່ ສຳ ຄັນໃນຂົງເຂດແບດເຕີລີ່ໄຟຟ້າ, ເປັນທາງເລືອກທີ່ເກົ່າແກ່. ດ້ວຍເຕັກໂນໂລຢີການໄຫຼວຽນຂອງ redox, ຂະບວນການໃນການເກັບຮັກສາກະແສໄຟຟ້າແມ່ນມີຄວາມແຕກຕ່າງແທ້ໆ ...
ໝໍ້ ໄຟ, ທີ່ຄິດໄລ່ເປັນຂອງແຫຼວເປັນນ້ ຳ ມັນເຊື້ອໄຟແມ່ນຖອກລົງໃສ່ລົດໂດຍໃຊ້ນ້ ຳ ມັນແອັດຊັງຫລືກາຊວນ. ມັນອາດຈະເປັນສຽງດັງ, ແຕ່ ສຳ ລັບ Jens Noack ຂອງສະຖາບັນ Fraunhofer ໃນ Pfinztal, ເຢຍລະມັນ, ນີ້ແມ່ນຕົວຈິງແລ້ວຊີວິດປະ ຈຳ ວັນ. ຕັ້ງແຕ່ປີ 2007, ທີມພັດທະນາທີ່ລາວມີສ່ວນຮ່ວມແມ່ນໄດ້ພັດທະນາແບັດເຕີຣີທີ່ສາມາດສາກໄຟແບບແປກໆແບບນີ້ໄດ້ຢ່າງເຕັມທີ່. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ຄວາມຄິດຂອງກະແສໄຟຟ້າທີ່ໄຫລຜ່ານຫລືອັນທີ່ເອີ້ນວ່າ ໝໍ້ ໄຟແບບ redox ບໍ່ແມ່ນເລື່ອງຍາກ, ແລະສິດທິບັດ ທຳ ອິດໃນຂົງເຂດນີ້ແມ່ນມີມາແຕ່ປີ 1949. ແຕ່ລະພື້ນທີ່ຂອງສອງຫ້ອງ, ແຍກດ້ວຍເຍື່ອ (ຄ້າຍກັບຈຸລັງນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟ), ແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັບອ່າງເກັບນ້ ຳ ທີ່ມີໄຟຟ້າສະເພາະ. ຍ້ອນແນວໂນ້ມຂອງສານທີ່ມີປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີຕໍ່ກັນແລະກັນ, ໂປໂຕຊົວຍ້າຍຈາກໄຟຟ້າ ໜຶ່ງ ໄປຫາອີກແຜ່ນ ໜຶ່ງ ໂດຍຜ່ານເຍື່ອ, ແລະອິເລັກຕອນຖືກມຸ້ງໄປຫາໂດຍຜູ້ບໍລິໂພກປັດຈຸບັນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບສອງສ່ວນ, ເປັນຜົນມາຈາກກະແສໄຟຟ້າ. ຫຼັງຈາກໄລຍະເວລາທີ່ແນ່ນອນ, ຖັງ XNUMX ຖັງໄດ້ຖອກລົງແລະເຕັມໄປດ້ວຍໄຟຟ້າສົດ, ແລະຖັງທີ່ໃຊ້ແລ້ວແມ່ນ "ນຳ ກັບມາໃຊ້ ໃໝ່" ຢູ່ສະຖານີສາກໄຟ.
ໃນຂະນະທີ່ທັງຫມົດນີ້ເບິ່ງດີ, ແຕ່ຫນ້າເສຍດາຍ, ຍັງມີອຸປະສັກຫຼາຍຕໍ່ກັບການນໍາໃຊ້ແບດເຕີລີ່ປະເພດນີ້ໃນລົດ. ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານຂອງຫມໍ້ໄຟ vanadium electrolyte redox ແມ່ນຢູ່ໃນລະດັບພຽງແຕ່ 30 Wh ຕໍ່ກິໂລ, ເຊິ່ງປະມານຄືກັນກັບຫມໍ້ໄຟອາຊິດນໍາ. ເພື່ອເກັບຮັກສາຈໍານວນພະລັງງານເທົ່າກັບຫມໍ້ໄຟ lithium-ion 16 kWh ທີ່ທັນສະໄຫມ, ໃນລະດັບເຕັກໂນໂລຢີ redox ໃນປະຈຸບັນ, ແບດເຕີລີ່ຈະຕ້ອງການ 500 ລິດຂອງ electrolyte. ບວກກັບອຸປະກອນເສີມທັງຫມົດ, ແນ່ນອນ, ປະລິມານທີ່ຍັງໃຫຍ່ຫຼາຍ - cage ທີ່ຈໍາເປັນເພື່ອສະຫນອງພະລັງງານຂອງຫນຶ່ງກິໂລວັດ, ຄ້າຍຄືກ່ອງເບຍ.
ຕົວກໍານົດການດັ່ງກ່າວບໍ່ເsuitableາະສົມສໍາລັບລົດ, ເພາະວ່າແບັດເຕີຣີລິທຽມໄອອອນເກັບພະລັງງານໄດ້ຫຼາຍກວ່າສີ່ເທົ່າຕໍ່ກິໂລ. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, Jens Noack ແມ່ນມີແງ່ດີ, ເພາະວ່າການພັດທະນາໃນຂົງເຂດນີ້ແມ່ນພຽງແຕ່ເລີ່ມຕົ້ນແລະຄວາມສົດໃສດ້ານແມ່ນມີຄວາມຫວັງ. ຢູ່ໃນຫ້ອງທົດລອງ, ອັນທີ່ເອີ້ນວ່າbatteriesໍ້ໄຟ vanadium polysulfide bromide ບັນລຸຄວາມ ໜາ ແໜ້ນ ຂອງພະລັງງານ 70 Wh ຕໍ່ກິໂລແລະມີຂະ ໜາດ ທີ່ທຽບເທົ່າກັບbatteriesໍ້ໄຟ nickel metal hydride ທີ່ໃຊ້ຢູ່ໃນລົດ Toyota Prius ໃນປະຈຸບັນ.
ນີ້ຫຼຸດຜ່ອນປະລິມານທີ່ຈໍາເປັນຂອງຖັງໃນເຄິ່ງຫນຶ່ງ. ຂໍຂອບໃຈກັບລະບົບສາກໄຟທີ່ຂ້ອນຂ້າງແລະລາຄາບໍ່ແພງ (ສອງປັpumpມສູບໄຟຟ້າ ໃໝ່, ສອງດູດໄຟທີ່ໃຊ້ແລ້ວ), ລະບົບສາມາດສາກໄຟພາຍໃນສິບນາທີເພື່ອໃຫ້ໄລຍະຫ່າງ 100 km. ເຖິງແມ່ນວ່າລະບົບສາກໄຟໄວຄືກັບລະບົບສາກໄຟທີ່ໃຊ້ໃນ Tesla Roadster ດົນກວ່າ XNUMX ຄັ້ງ.
ໃນກໍລະນີນີ້, ມັນບໍ່ແປກໃຈທີ່ບໍລິສັດລົດໃຫຍ່ຈໍານວນຫຼາຍໄດ້ຫັນໄປຫາການຄົ້ນຄວ້າຂອງສະຖາບັນ, ແລະລັດ Baden-Württembergໄດ້ຈັດສັນ 1,5 ລ້ານເອີໂຣສໍາລັບການພັດທະນາ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມັນຍັງຈະໃຊ້ເວລາເພື່ອບັນລຸໄລຍະເຕັກໂນໂລຢີຂອງລົດຍົນ. "ແບດເຕີລີ່ຊະນິດນີ້ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ດີກັບລະບົບໄຟຟ້າສະຖານີ, ແລະພວກເຮົາກໍາລັງສ້າງສະຖານີທົດລອງສໍາລັບ Bundeswehr ແລ້ວ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນຂົງເຂດຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ, ເຕັກໂນໂລຢີນີ້ຈະເຫມາະສົມກັບການປະຕິບັດໃນປະມານສິບປີ,” Noak ເວົ້າ.
ວັດສະດຸແປກໆແມ່ນບໍ່ ຈຳ ເປັນ ສຳ ລັບການຜະລິດແບດເຕີລີ່ແບບ redox. ບໍ່ຕ້ອງມີສານເຄມີທີ່ແພງ, ເຊັ່ນ: ຄຳ ຂາວ, ທີ່ໃຊ້ໃນຈຸລັງເຊື້ອໄຟ, ຫລືໂພລີເມີເຊັ່ນວ່າແບດເຕີລີ່ lithium-ion ແມ່ນ ຈຳ ເປັນ. ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງຂອງລະບົບຫ້ອງທົດລອງ, ບັນລຸພະລັງງານ 2000 ເອີໂຣຕໍ່ກິໂລວັດ, ແມ່ນເນື່ອງມາຈາກຄວາມຈິງທີ່ວ່າມັນເປັນ ໜຶ່ງ ດຽວແລະຜະລິດດ້ວຍມື.
ໃນຂະນະດຽວກັນ, ຜູ້ຊ່ຽວຊານຂອງສະຖາບັນກໍາລັງວາງແຜນທີ່ຈະສ້າງຟາມລົມຂອງຕົນເອງ, ບ່ອນທີ່ຂະບວນການສາກໄຟ, ນັ້ນແມ່ນ, ການກໍາຈັດ electrolyte, ຈະເກີດຂຶ້ນ. ດ້ວຍການໄຫຼຂອງ redox, ຂະບວນການນີ້ແມ່ນມີປະສິດທິພາບຫຼາຍກ່ວານ້ໍາ electrolyzing ເຂົ້າໄປໃນ hydrogen ແລະອົກຊີເຈນແລະນໍາໃຊ້ພວກມັນຢູ່ໃນຈຸລັງນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟ - ຫມໍ້ໄຟທັນທີໃຫ້ 75 ສ່ວນຮ້ອຍຂອງໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ສໍາລັບການຊາດ.
ພວກເຮົາສາມາດມອງເຫັນສະຖານີສາກໄຟເຊິ່ງຄຽງຄູ່ກັບການສາກໄຟແບບ ທຳ ມະດາ ສຳ ລັບພາຫະນະໄຟຟ້າ, ເຮັດ ໜ້າ ທີ່ປ້ອງກັນໄຟຕ້ານກັບການໂຫຼດສູງສຸດຂອງລະບົບໄຟຟ້າ. ຍົກຕົວຢ່າງໃນມື້ນີ້, ລົມພັດແຮງຫຼາຍແຫ່ງຢູ່ພາກ ເໜືອ ຂອງເຢຍລະມັນຕ້ອງຖືກປິດໄວ້ເຖິງແມ່ນວ່າຈະມີລົມ, ຍ້ອນວ່າຖ້າບໍ່ດັ່ງນັ້ນມັນຈະເຮັດໃຫ້ຕາ ໜ່າງ ເກີນໄປ.
ເທົ່າທີ່ຄວາມ ໝັ້ນ ຄົງຄວາມປອດໄພບໍ່ມີອັນຕະລາຍ. “ ເມື່ອທ່ານປົນໄຟຟ້າສອງຢ່າງ, ມີວົງຈອນສັ້ນທາງເຄມີທີ່ປ່ອຍຄວາມຮ້ອນແລະອຸນຫະພູມສູງເຖີງ 80 ອົງສາ, ແຕ່ບໍ່ມີຫຍັງເກີດຂື້ນອີກ. ແນ່ນອນ, ນໍ້າມັນບາງຢ່າງບໍ່ປອດໄພ, ແຕ່ມັນກໍ່ແມ່ນນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟແລະກາຊວນ. ເຖິງວ່າຈະມີທ່າແຮງຂອງແບດເຕີລີ່ແບບ redox - ໄຫຼ, ນັກຄົ້ນຄວ້າທີ່ສະຖາບັນ Fraunhofer ກໍ່ຍັງມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການເຮັດວຽກພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີ lithium-ion ...
ຂໍ້ຄວາມ: Alexander Bloch
ແບດເຕີລີ່ໄຫຼ Redox
ແທ້ຈິງແລ້ວ, ແບດເຕີລີ່ກະແສ redox ແມ່ນຂ້າມລະຫວ່າງຫມໍ້ໄຟທໍາມະດາແລະເຊນນໍ້າມັນ. ກະແສໄຟຟ້າໄຫຼຍ້ອນປະຕິສໍາພັນລະຫວ່າງສອງ electrolytes - ຫນຶ່ງເຊື່ອມຕໍ່ກັບຂົ້ວບວກຂອງເຊນແລະອີກດ້ານຫນຶ່ງກັບທາງລົບ. ໃນກໍລະນີນີ້, ຫນຶ່ງໃຫ້ ions ຄິດຄ່າບວກ (ການຜຸພັງ), ແລະອີກອັນຫນຶ່ງໄດ້ຮັບພວກມັນ (ການຫຼຸດຜ່ອນ), ເພາະສະນັ້ນຊື່ຂອງອຸປະກອນ. ເມື່ອເຖິງລະດັບຄວາມອີ່ມຕົວທີ່ແນ່ນອນ, ປະຕິກິລິຍາຢຸດແລະການສາກໄຟປະກອບດ້ວຍການທົດແທນ electrolytes ດ້ວຍສົດ. ຜູ້ອອກແຮງງານໄດ້ຖືກຟື້ນຟູໂດຍໃຊ້ຂະບວນການປີ້ນກັບກັນ.
