Akumulatory służące do magazynowania energii mogą pracować na rozmaite sposoby w zależności od technologii. Jedną z nich jest wykorzystywanie procesów redoks (utleniania i redukcji). Naukowcy z koreańskiego Narodowego Instytutu Nauki i Technologii w Ulsan (UNIST) opublikowali w Advanced Materials artykuł naukowy opisują dość obiecującą technologię.
Czytaj też: Bateria, jakiej jeszcze nie było. Akumulator przyszłości rozwiązuje wielki problem
Badacze wzięli na warsztat znane już wodne akumulatory przepływowe redoks (redox flow batteries, RFB). Zdaniem uczonych, magazynowanie energii w nich jest stosunkowo niedrogie i może działać bez zarzutu w długiej perspektywie czasowej. Do tej pory skupiano się na wanadowych RFB, ale w tym przypadku zdecydowano się na o wiele dostępniejsze surowce – żelazo i chrom.
Technologia akumulatorów redoks wciąż czeka na swoje 5 minut sławy
Akumulatory przepływowe żelazowo-chromowe byłyby idealne, ale niestety w procesach redoks obejmujących chrom II i III dochodzi do efektu Jahna-Tellera. Jest to zjawisko spontanicznego łamania symetrii w układach cząsteczkowych i ciałach stałych. Wpływa ono na spadek energii w akumulatorze i gorsze wyniki pracy.
Czytaj też: Dlaczego nikt tego wcześniej nie wynalazł? Ten materiał nie pęka i nie wymaga dużo energii podczas produkcji
Celem polepszenia parametrów zastosowano związek chemiczny oparty na chromie skoordynowany z ligandami silnego pola. Mowa o heksacyjanochromianie o wzorze Cr(CN)6.
Ulepszona struktura urządzenia zapewniła wysoką stabilność akumulatora przepływowego. Przez aż 500 cykli pracy bateria wykazywała gęstość energii 14 watogodzin na litr, a w szczytowych momentach było to nawet 38 Wh/L.
Czytaj też:Wielki sukces polskich studentów. Ich wynalazek osiągnął najlepszy wynik w historii
Autorzy badań uważają, że ich wynalazek otwiera nowe możliwości dla akumulatorów przepływowych. Nie da się ukryć, że żelazo i chrom są bardziej kuszącymi surowcami do zastosowania niż drogi i rzadki w środowisku wanad. Miejmy nadzieję, że ta technologia, która wciąż tkwi niejako w ukryciu, zostanie wykorzystana w praktyce na masową skalę.