Vind- och solenergi blir alltmer populära källor för förnybar energi. Tyvärr försvåras deras anslutning i nationella elnät av intermittent uppträdande.
En potentiell lösning på detta problem innefattar distribution av varaktig lagringsteknik, såsom i redoxflödesbatterier.Forskare vid Warwicks universitet utvecklade, i samarbete med Imperial College London, ett sätt att förbättra prestandan hos hybridflödesbatterier och deras kommersiella användning.
Den nya metoden möjliggör lagring av elektricitet i dessa batterier under mycket långa tider. Detta kan göras för endast en femtedel av kostnaden för nuvarande teknik, och med minimala platsbegränsningar och nollutsläpp som kronan på verket.
Forskarteamet förbättrade tre hybridflödesceller med kvävedopad grafen (exponerad för kväveplasma) i en bindemedelsfri elektroforesteknik (EPD).
Trots innovationens löftesrika uppbyggnad förblir de nuvarande kostnaderna för detta system en avgörande faktor när det gäller tillämpningen i verkligheten. Ett prisvärt nätbatteri ska kosta 75 dollar per kilowattimme, enligt USA:s energiministerium. Litiumjonbatterier, som leder laddningstävlingen om nätlagring, kostar cirka 130 dollar per kilowattimme.
Nu har WMG-forskare hittat ett sätt att förbättra hybridflödesbatterier eller regenererande bränslecellsteknik (RFC) som kan lagra elektricitet under mycket långa perioder för ungefär en femtedel av kostnaden för nuvarande lagringsteknologi, med bibehållen flexibilitet i lokalisering och med minimal miljöpåverkan.
Hybridflödesbatteriets totala kemiska kostnad är ungefär 1/30:e del av kostnaden för konkurrerande batterier, såsom litiumjon-system.
Uppskalad teknik kan användas för att lagra elektricitet från vind- eller solenergi, under flera dagar till hela säsonger, för 15 till 20 pund per kilowattimme.
Dessa batterier är också extremt användbara för lastutjämningsapplikationer på nätet, eftersom deras design är mycket flexibel på grund av deras unika funktion för att dimensionera sin kraft oberoende av deras energi.
Tekniken kombinerar kolbaserade elektroder med ekonomiskt framställda elektrolyter (mangan eller svavel) med hjälp av en enkel och ändå mycket effektiv elektroforetisk avsättning av nano-koladditiver (kvävedopad grafen) som förbättrar elektrodens hållbarhet och prestanda betydligt i mycket sura eller alkaliska miljöer.
