المعقمون الصينيون طوروا بطارية تدفق هوائي-حديدية قادرة على العمل لمدة 16 سنة دون فقدان الكفاءة

نوع جديد من بطاريات التدفق الهوائية-الحديدية من العلماء الصينيين

*أعلنت الأكاديمية الصينية للعلوم (CAS) عن تصميم كامل جديد لنظام بطارية تدفق يمكنه تحمل أكثر من 6000 دورة شحن-تفريغ دون انخفاض ملحوظ في السعة.*

ما الذي يجعل هذه البطارية مميزة
المواصفة | الوصف
الإلكتروليت | مائي – يزيل تمامًا خطر الحريق والانفجار المترافق مع بطاريات الليثيوم أيون.
التكلفة | عدم وجود ليثيوم يجعل الجهاز "مناسب التكلفة".
الاستقرار الدوري | أكثر من 6000 دورة عند كثافة التيار 80 مA/سم² بكفاءة كولونية 99,4٪. هذا يعادل ~16 سنة تشغيل يومي.
القوة | مع الأحمال الأعلى، يصل إلى أعلى كثافة قوة 392,1 مW/سم²، بينما تبقى الكفاءة الطاقية الإجمالية عند 78,5٪.

كيف تم حل مشكلة التدهور
العائق الرئيسي للبطاريات الهوائية-الحديدية هو انخفاض عكسية التفاعلات وانتقال المواد النشطة غير المرغوب فيه عبر الغشاء.

العلماء:

1. أعادوا تقييم تركيبة الإلكتروليت، اختبروا 12 ليغاند عضوي مختلف.
2. أنشأوا 11 مركبًا جديدًا للحديد.
3. حددوا الأكثر استقرارًا – المركب [Fe(HPF)BHS]⁴⁻.

هذا المزيج يمتلك:

- هيكل جزيئي وقائي يحمي مركز الحديد؛
- مجموعات مشحونة سالبًا تدفع أيونات الهيدروكسيد وتقلل من اختراقها عبر الغشاء.

كيف تعمل بطارية التدفق
*الإلكتروليتات السائلة مخزنة في خزانات خارجية وتتدفق عبر خلية كهربائية.*

ميزة هذا التصميم هي التوسع البسيط: بزيادة حجم الخزانات، يمكن زيادة سعة الطاقة خطيًا. يجعل ذلك التقنية جذابة بشكل خاص لتخزين طاقة محطات الطاقة الشمسية والرياح.

ما الذي لا يزال متبقيًا
- حتى الآن لا توجد مشاريع تجريبية معلنة أو خطط للإنتاج الصناعي.
- النتائج المختبرية الناجحة لا تضمن دائمًا إمكانية التكرار على نطاق أكبر.

ومع ذلك، إذا نجح عملية التوسع، فقد يصبح الحديد الرخيص منافسًا حقيقيًا في مجال تخزين الطاقة المتجددة طويل الأمد.