Vývoj v oblasti ukládání energie
Vědci z Dalianského institutu chemické fyziky (DICP) při Čínské akademii věd (CAS) učinili významný pokrok v oblasti trvalého skladování energie. Skupina řízená profesory Li Xianfengem a Zhang Changkunem uvádí, že vytvořila nové sloučeniny naftalenu obsahující aktivní hydroxylové a dimethylaminové struktury, které zůstávají stabilní v atmosférických podmínkách a fungují jako účinné katolyty pro vodní organické průtokové baterie (AOFB).
Organické redoxně aktivní molekuly (ORAM) představují početnou a různorodou skupinu látek, která nabízí potenciál pro ekonomicky dostupné a ekologické ukládání energie. Jejich stabilita během procesů nabíjení a vybíjení však dosud představovala zásadní překážku, jelikož nežádoucí reakce mohly vést k jejich inaktivaci a ztrátě redoxních vlastností. Odolnost vůči atmosférické expozici zůstávala problémem mnoha ORAM, což ztěžovalo jejich reálné nasazení.
Zdroj: Eurekalert
Pokroková metoda syntézy
V této studii, zveřejněné v časopise Nature Sustainability, výzkumníci syntetizovali účinné deriváty naftalenu prostřednictvím škálovatelné metodiky, která spojila chemické a in situ elektrochemické postupy. Tento přístup zefektivnil proces purifikace a podstatně snížil výrobní náklady molekul.
AOFB s 1,5 mol/L naftalenovým katolytem prokazovala konzistentní cyklickou funkčnost během 850 cyklů (zhruba 40 dní) s kapacitou 50 Ah/L. Zvlášť pozoruhodné je, že i při nepřetržitém proudění atmosférického vzduchu v katolytu dokázala naftalenová AOFB fungovat nepřerušovaně po dobu přibližně 600 cyklů (asi 22 dní) bez úbytku kapacity a efektivity. To dokazovalo vynikající atmosférickou odolnost naftalenového katolytu.
Mohlo by vás zajímat
Dvojnásobná životnost, žádné kompromisy? Čína mění svět baterií
Elektromobilita
Zdroj: Array
Rozšíření do průmyslového měřítka
Výzkumníci také úspěšně rozšířili výrobu derivátů naftalenu na kilogramové množství (5 kg na šarži). Pilotní bateriové sestavy s těmito naftalenovými deriváty dosáhly průměrné systémové kapacity přibližně 330 Ah. Vykazovaly výjimečnou trvanlivost po dobu 270 cyklů (asi 27 dní) se zachováním 99,95 % kapacity na jeden cyklus.
„Tento výzkum by mohl iniciovat novou oblast v navrhování atmosféricky stabilních molekul pro udržitelné a vzduchem neovlivněné elektrochemické skladování energie,“ sdělil profesor Li.
Tento výzkum znamená podstatný posun v tvorbě funkčních a stabilních organických materiálů pro průtokové baterie. Možnost rozšíření výroby a vynikající provozní charakteristiky těchto nových materiálů podle vědců otvírají cestu k rozsáhlejšímu uplatnění udržitelných technologií energetického skladování v příštích letech.
Zdroj: DICP
11 foto
video
