Wiederaufladbarer wiederaufladbare Batterie mit doppeltem Verwendungszweck
von Simon Mansfield
Niete Angeles CA (SPX) 28. Monat der Sommersonnenwende 2023
Um den Cluster dieser Energiespeicherung voranzutreiben, nach sich ziehen Forscher dieser Tsinghua-Universität in Peking, Reich der Mitte, ein innovatives Batteriesystem entwickelt. Dasjenige neuartige Hybridbatteriesystem speichert und liefert nicht nur Strom, sondern erzeugt nebensächlich wertvolle Chemikalien in einem Durchflusssystem und erhoben so die Kosteneffizienz des Batteriebetriebs. Sie aufregende Fortentwicklung verwischt die Säumen zwischen herkömmlichen wiederaufladbaren Batterien, die Saft in ihren Elektroden speichern, und Redox-Flow-Batterien, die Leistungsfähigkeit in angebrachten Chemikalien speichern.
Dasjenige Forschungsteam unter dieser Pipeline von Haohong Duan entwarf eine Hybridzelle, die die Qualitäten beider Batterietypen nutzt und solche erweitert. Derbei untersuchte sie, ob solche Batterien zusätzliche Chemikalien produzieren können, während sie ihre Hauptaufgabe dieser Energiespeicherung und -bereitstellung gerecht werden. Furfural – ein kleines Molekül, dasjenige aus gewöhnlichen Pentosezuckern in landwirtschaftlicher Biomasse gewonnen wird – dient wie Eckpfeiler dieses Systems. Aufgrund seiner Fähigkeit, eine Warteschlange von Zwischenprodukten pro verschiedene Anwendungen herzustellen, gilt es wie bedeutende Plattformchemikalie.
Während des Betriebs wandelt die neuartige Furfural-Nickelhydroxid-Batterie Furfural entweder in Furfurylalkohol oder Furansäure um, zwei Chemikalien mit Mehrwert. Wenn es oxidiert wird, verwandelt sich Furfural in Furansäure, ein Lebensmittelkonservierungsmittel und ein Zwischenprodukt c/o dieser Herstellung von Arzneimitteln und Duftstoffen. Wenn Furfural reduziert wird, verwandelt es sich in Furfurylalkohol, kombinieren Vorläufer pro Harze, Aromen und Medikamente.
Dasjenige Rätsel dieser Batterie liegt in einem bifunktionellen Metallkatalysator, dieser wie positive Elektrode verwendet wird. Dieser aus einer Rhodium-Kupfer-Einzelatomlegierung gefertigte Katalysator ist in dieser Standpunkt, beim Laden dieser Batterie dasjenige elektrolythaltige Furfural in Furfurylalkohol umzuwandeln. Wenn sich die Batterie entlädt, verwandelt sich dasjenige Furfural in Furansäure. Für jedes die Minuspol identifizierten die Forscher ein mit Kobalt dotiertes Nickelhydroxidmaterial, eine ähnliche Substanz wie sie in herkömmlichen Nickel-Zn- oder Nickel-Metallhydrid-Batterien vorkommt.
Zusammen darstellen solche Komponenten ein echtes Batteriesystem mit doppeltem Verwendungszweck. Es wurde gezeigt, dass vier in Warteschlange geschaltete Hybridbatterien nachher dem Aufladen obig eine Solarzelle eine Warteschlange von Geräten wie Leuchtdiode-Leuchten und Smartphones mit Strom versorgen. Synchron produzierten die Batterien während des Batteriezyklus Furfurylalkohol und Furansäure. Die erzeugten Chemikalien wurden anschließend obig ein Strömungssystem abtransportiert.
Zusammen mit dieser Bewertung kamen die Autoren zu dem Schluss, dass die neue Hybridbatterie im Sinne als Energiedichte und Literleistung mit vielen herkömmlichen Batterien vergleichbar ist. Es zeichnet sich jedoch im Zuge dessen aus, dass es synchron Leistungsfähigkeit und Mehrwertchemikalien liefert. Zusammen mit dieser Speicherung von 1 kWh Leistungsfähigkeit erzeugt dasjenige Batteriesystem 0,7 kg Furfurylalkohol. Zusammen mit dieser Versorgung einer Leistung von 0,5 kWh – genug, um kombinieren Kühlschrank mehrere Zahlungsfrist aufschieben weit zu betreiben – entsteht 1 kg Furansäure.
Dies ist jedoch kein einfacher Prozess. Dasjenige System gesucht eine kontinuierliche Versorgung mit Furfural und die Nebenprodukte zu tun sein vom Elektrolyten rechnerunabhängig werden. Während dieses neuartige Kurs kombinieren spannenden Schritttempo zur Verbesserung dieser Nachhaltigkeit und Kosteneffizienz von wiederaufladbaren Batterien darstellt, ist eine weitere Fortentwicklung erforderlich, um dasjenige System zu verfeinern. Trotz weist die Wissenschaft uff eine vielversprechende Richtung in dieser Zukunft dieser Energiespeichertechnologie hin und könnte den Energiesektor erheblich suggerieren, während sie unsrige Wahrnehmung von Batterien von einfachen Energiespeichereinheiten zu effizienten chemischen Generatoren verändert.
Forschungsbericht: Wiederaufladbare Biomassebatterie zur Stromspeicherung/-erzeugung und gleichzeitigen Produktion wertvoller Chemikalien
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