Возобновляемая энергетика требует надежных и практически применимых решений для накопления энергии, способных нейтрализовать ненадежность солнца и ветра. В то время как литий-ионные аккумуляторы требуют больших расходов, проточные редокс-батареи отличаются дешевизной и простотой масштабирования. Новая ионообменная мембрана для проточной батареи, разработанная британскими и китайскими исследователями в сотрудничестве с компанией British Petroleum, делает этот тип накопителя еще дешевле и доступнее.
Мембрана, разделяющая два жидких электролита — важный компонент проточной редокс-батареи. Она обеспечивает быстрый обмен ионами, не давая при этом соляным растворам смешиваться. Традиционные материалы для изготовления мембран — перфторированные сульфокислоты, довольно дорогие и вредные для окружающей среды. Производство этих мембран требует применения веществ, которые природоохранные движения называют «вечными химикатами».
Углеводородные мембраны намного дешевле, их легче изготавливать массово. Два года назад ученые из КНР продемонстрировала рулонный метод производства этих мембран. Однако по эффективности они не могли сравниться с обычными, рассказывает IE.
Команда ученых из Имперского колледжа Лондона и Химико-физического института Даляня взялась исправить этот недостаток, разработав мембраны из монопористых сульфированных полиэфирэфиркетонов (sPEEK). Благодаря соединению с трехмерным триптиценом этот материал обеспечил более высокую ионную проводимость и химическую стабильность. Взаимосвязанные водные каналы обеспечили быстрый и выборочный транспорт ионов с эффективной работой аккумулятора при малых потерях энергии.
Затем мембраны успешно прошли испытания в проточной батарее с плотностью тока до 500 мА/см2, но ученые собираются усовершенствовать конструкцию, а также перейти от листового к рулонному методу производства.
