باتری جریانی؛ جایگزینی مناسب برای باتری‎های لیتیومی

اختراع باتری‎های جریانی می‎تواند راهکاری مناسب برای ذخیره انرژی سامانه‎های پنل‎های خورشیدی و توربین‎های بادی باشد که با دستاورد جدید محققان دانشگاه کلرادو، این موهم هر چه زودتر تحقق پیدا خواهد کرد.

این اختراع جدید شامل دو باتری جریانی آبی است که از کروم و عوامل پیوندی آلی استفاده می‎کند و مقدار ولتاژ بسیار بالا و بازده فوق‎العاده‎ای را فراهم می‎کند. از طرفی، ترکیبات این باتری در طبیعت فراوان بوده و فرایند ساخت آن را راحت‎تر می‎کند. همچنین این مواد، ارزان و غیرسمی هستند و به راحتی در دسترس می‎باشند.

اگر چه که باتری‎های لیتیوم یون برای کاربردهای با مقیاس کوچک مناسب هستند و با وجود اینکه بازده خوبی دارند ولی برای تأمین ظرفیت توربین‎های بادی یا آرایه‎های پنل‎های خورشیدی مناسب نیستند. مشکل عمده‎ای که در مواجهه با باتری‎های لیتیوم یون وجود دارد این است که افزایش تعداد آنها، افزایش استفاده از ترکیبات را به همراه داشته و متعاقباً مقاومت بیشتری هم در باتری ایجاد می‎شود و بالطبع هزینه زیادی هم مصرف خواهد شد. لذا برای غلبه بر این چالش‎ها، باتری‎های جریانی راهکاری نویدبخش به شمار می‎روند.

 

 

با وجود اینکه موارد متعددی درباره استفاده از باتری‎های جریانی در دهه‎های گذشته وجود دارد (مثلاً در ژاپن) ولی با چالش‎هایی نظیر ابعاد بزرگ، هزینه زیاد راه‎اندازی و ولتاژ پایین برای اهداف تجاری و کاربردهای شهری مواجه بوده‎اند.

اقدام مؤثری که در این پروژه انجام گرفته، پایدارسازی الکترولیت از طریق ترکیب عوامل آلی یا کیلیت‎کننده با یون‎های کروم است. در این پروژه با استفاده از عامل کیلیت‎کننده PDTA لایه محافظی در اطراف کروم ایجاد شده و مانع از تأثیر آب بر واکنش‎دهنده‎ها شده و ولتاژ باتری را به 2/13 ولت می‎رساند که تقریباً دو برابر ولتاژ باتری‎های جریانی رایج است.

PDTA ماده‎ای است که از EDTA مشتق می‎شود که غیرسمی است و به فراوانی یافت می‎شود. این پروژه در شرایط pH تقریباً خنثی 9 انجام شد. بر خلاف سایر باتری‎ها که از اسیدهای بسیار خورنده استفاده کرده و فرایند تهیه را دشوار خواهد ساخت.

تهیه و تنظیم: علی صادقی