Никель водородные аккумуляторы: Никель-водородные аккумуляторные батареи — Особенности интерфейса и менеджмента АБ – ПАО Сатурн

Содержание

Никель-водородный аккумулятор — это… Что такое Никель-водородный аккумулятор?

Никель-водородный аккумулятор (NiH2 или Ni–H2) — это обратимый химический источник тока, состоящий из никелевого и водородного электродов. [1] Он отличается от никель-металл-гидридного аккумулятора использованием водорода в газообразной форме, хранящегося в сжатом состоянии в ячейке при давлении в 82,7 бар.[2]

NiH2 ячейки с использованием 26% раствора гидроксида калия (KOH) в качестве электролита достигают срока эксплуатации в 15 лет или более при 80% глубине разряда [3]Плотность энергии составляет 75 Вт•ч/кг, 60 Вт•ч/дм3[4].[5] Напряжение на контактах составляет 1,55 В, среднее напряжение на протяжении разряда — 1,25 В.[6].

Несмотря на то, что плотность энергии составляет только около одной трети аналогичного показателя литиевой батареи, специфическим свойством никель-водородного аккумулятора является продолжительность срока эксплуатации: ячейки выдерживают более чем 20000 циклов разряда

[7] при 85% эффективности.

NiH2аккумуляторы обладают хорошими электрическими свойствами, делающими их привлекательными для хранения электрической энергии на космических аппаратах [8]. Например, МКС,[9]Messenger,[10]Марс Одиссей[11] и Mars Global Surveyor[12] оборудованы никель-водородными аккумуляторами. Телескоп Хаббла, когда его оригинальные батареи были заменены в мае 2009 года спустя 19 лет после запуска, достиг наибольшего числа циклов разряда среди NiH2 батарей на низких опорных орбитах.[13]

История

Развитие никель-водородных аккумуляторов началось в 1970 году в COMSAT

[14] где впервые были использованы в 1977 году на борту спутника NTS-2 военно-морских сил США.[15]

Характеристики

Никель-водородный аккумулятор объединяет положительный никелевый электрод никель-кадмиевого элемента и отрицательный электрод, включающий катализатор и газ-диффузионную часть топливного элемента. В ходе разряда водород, содержащийся в сосуде под давлением возаимодействует с кислородом никельоксихлоридного электрода. Вода потребляется на никелевом электроде и высвобождается на водородном, таким образом концентрация гидроксида калия в электрлите не изменяется. По мере разряда вккумулятора давление водорода падает, обеспечивая надёжную индикацию степени разряда. В батарее одного из коммуникационных спутников давление при полном заряде было свыше (3,4 МПа), падая практически до (0,1 МПа) при полном разряде.

Если заряженный аккумулятор продолжить заряжать, вода, образуемая на никелевом электроде диффундирует в водородный электрод и там диссоциирует; как следствие, аккумуляторы могут выдерживать перезаряд тех пор, пока рассеивается выделяющееся тепло.

Аккумуляторы имеют недостаток в виде относительно высокого саморазряда, который пропорционален давлению водорода в ячейке; в некоторых конструкциях 50% ёмкости могут быть потеряны после нескольких дней хранения. Саморазряд снижается при снижении температуры. [16]

В сравнении с другими аккумуляторами никель-водородные обладают хорошей плотностью энергии в 60 Вт•ч/кг, и очень длительным сроком эксплуатации на спутниках. Ячейки могут выдерживать перезарядку, случайное нарушение полярности, давление водорода в ячейке обеспечивает хорошую индикацию степени разряда. Однако, газообразная природа водорода означает, что объёмная эффективность достаточно низка, а требуемое высокое давление приводит к необходимости использовать дорогие сосуды под давлением.

[16]

Положительный электрод изготавливают из спеченного [17] пористого никелевого диска, который содержит гидроксид никеля. В отрицательном водородном электроде используют связанный тефлоном платиновый катализатор с сепаратором из циркониевых нитей

[18].[19]

Конструкция

Конструкция аккумулятора с индивидуальным сосудом (IPV) состоит из NiH2 ячейки и сосуда под давлением. [20]

Конструкция аккумулятора с общим сосудом (CPV) состоит из двух последовательных NiH2 ячеек и общего сосуда под давлением. CPV обеспечивает несколько большую плотность энергии, чем IPV.

SPV конструкция объединяет до 22 ячеек в общем сосуде.

В биполярной конструкции достаточно толстый электрод является общим: положительным для одной и отрицательным для соседней ячейки в SPV. [21]

Конструкция с зависимым сосудом (DPV) обеспечивает большую плотность энергии при меньших затратах.

[22]

Конструкция с общим/зависимым сосудом (C/DPV) является гибридом CPV и DPV с высокой объёмной эффективностью.[23]

См. также

Ссылки

Литература

  • Albert H. Zimmerman (ed), Nickel-Hydrogen Batteries Principles and Practice, The Aerospace Press, El Segundo, California. ISBN 1-884989-20-9.

Внешние ссылки

Американцы создали дешевые никель-водородные батареи, которые можно перезаряжать 30 тысяч раз

Новости

1 ноября 2018, 13:40

Американцы создали дешевые никель-водородные батареи, которые можно перезаряжать 30 тысяч раз

Американские исследователи разработали новый катализатор вместо платинового, который использовался в таких аккумуляторах раньше и делал их невероятно дорогими. Никель-водородные аккумуляторы могут стать основной энергосетей, работающих на возобновляемых источниках энергии.

Сохранение избыточной энергии от возобновляемых источников и ее высвобождение в пасмурную или безветренную погоду — основа энергосети будущего. Чем больше энергии удастся запасти, тем стабильнее будет генерация. Однако большие батареи, как правило, и стоят дорого.

Например, батарея Tesla в Австралии, преобразившая местный рынок продажи электричества, обошлась в $250 за кВт*ч.

Даже при этом батарея быстро окупается, но действительно масштабные системы хранения электроэнергии по такой цене не развернешь.

Минэнерго США посчитало, что перспективные системы хранения должны обходиться не дороже $100 за кВт*ч. Исследователи Стэнфорда и Технологического института Джорджии утверждают, что создали именно такой аккумулятор: дешевый и легко масштабируемый. Об их работе рассказывает Ars Technica.

В основе — никель-водородный аккумулятор, известный невысокой плотностью энергии, но при этом чрезвычайно долговечный: перезаряжать его можно 20-30 тысяч раз без серьезной деградации. Главная проблема — использование дорогостоящего катализатора из платины, который делает такую систему непригодной для широкого использования в электросетях.

Ученые представили прототип, которому платина не нужна: вместо нее на водородном аноде используется сплав из никеля, молибдена и кобальта — металлов, гораздо более распространенных и дешевых, нежели платина.

В качестве жидкого электролита служит гидроксид калия. Катод и анод в прототипе свернули в рулон — так, как это сделано в привычных «пальчиковых» батарейках. Прототип похож на них и по размеру.

Опыты показали, что на протяжении 1500 циклов зарядки-разрядки емкость батареи не снизилась. По расчетам ученых, плотность хранения энергии составила 140 Вт*ч на килограмм — это сопоставимо с литий-ионными аккумуляторами. Кроме того, прототип проверили на возможность заряжаться от тока различного напряжения — и здесь новый никель-водородный аккумулятор отработал отлично.

Главная же цифра — цена. При масштабировании технологии такая батарея обойдется всего в $83 за кВт*ч, а значит, в таких аккумуляторах можно запасать энергию солнца, ветра и приливов.

Ранее Электровести писали, что производитель никеля из Индонезии ожидает к концу 2018 года роста мировых цен на никель на 10%

Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber

Schlumberger займется никель-водородными аккумуляторами

Schlumberger New Energy и EnerVenue будут вместе работать над масштабным внедрением уникально дифференцированной технологии никель-водородных аккумуляторов. Компании заключили соглашение о сотрудничестве. 

Решения по хранению энергии имеют решающее значение для развития структуры энергопотребления. Энергетический переход требует большего вклада возобновляемых источников. Акцент на расширение электрификации усиливает потребность в крупномасштабном развертывании безопасных, рентабельных, устойчивых и надежных стационарных решений для хранения энергии.

Существует быстрорастущий рынок таких решений для хранения данных в энергосистеме общего пользования, автономных коммерческих и промышленных хранилищ, а также в жилом секторе. “В Schlumberger мы стремимся использовать наш технологический опыт и глобальное присутствие при внедрении технологии EnerVenue на развивающемся рынке, – заявил исполнительный вице-президент Schlumberger New Energy Ашок Белани. – Мы воодушевлены потенциалом этой технологии для энергетического перехода”.

“Schlumberger New Energy станет одним из долгосрочных лидеров инфраструктуры энергетического перехода, – сказал генеральный директор EnerVenue Йорг Хайнеманн. – Мы с нетерпением ждем поддержки нового видения Schlumberger в области энергетики и сотрудничества с компанией, чтобы предложить наши аккумуляторные технологии организациям по всему миру”.

Никель-водородный аккумулятор – это обратимый химический источник тока, состоящий из никелевого и водородного электродов. Он отличается от никель-металл-гидридного аккумулятора использованием водорода в газообразной форме, хранящегося в сжатом состоянии в ячейке при давлении в 82,7 бар.

Ячейки таких аккумуляторов с использованием 26% раствора гидроксида калия в качестве электролита достигают срока эксплуатации в 15 лет. Плотность энергии составляет 75 Вт*ч/кг. Несмотря на то, что плотность энергии составляет только около одной трети аналогичного показателя литиевой батареи, специфическим свойством никель-водородного аккумулятора является продолжительность срока эксплуатации. Ячейки выдерживают более чем 20 тыс циклов разряда при 85% эффективности.

Никель-водородные аккумуляторы обладают хорошими электрическими свойствами, делающими их привлекательными для хранения электрической энергии, например, на космических аппаратах. Телескоп Hubble, когда его оригинальные батареи были заменены в мае 2009 года спустя 19 лет после запуска, достиг наибольшего числа циклов разряда среди никель-водородных батарей на низких опорных орбитах.

Никель-водородные аккумуляторы — Справочник химика 21

    В последние годы разработаны никель-водородные аккумуляторы, в которых отрицательным электродом является водородный, аналогичный электроду топливного элемента. При заряде аккумулятора водород собирается в баллон, при разряде расходуется из этого баллона. Такие аккумуляторы имеют достаточно высокую удельную энергию (50—70 Вт-ч/кг). [c.416]
    НИКЕЛЬ-ВОДОРОДНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ [c.87]

    НИКЕЛЬ-ВОДОРОДНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ 87 [c.87]

    Никель-водородный аккумулятор Нг Н2О  [c.43]

    Рнс. 1.39 Типичные кривые изменения напряжения (1,1 ) и давления (2,2 ) при заряде и разряде никель-водородного аккумулятора емкостью 40 А-ч. [c.116]

    Никель-водородный аккумулятор Нз НаО  [c.43]

    Высокую удельную энергию и невысокую стоимость имеют никель-цинковые ЭА, однако ресурс их пока невелик. Никель-водородный аккумулятор имеет более высокую удельную энергию на единицу массы по сравнению с существующими ЭА, кроме серебряно-цинковых, и большой срок службы. К недостаткам их следует отнести высокий саморазряд, относительно невысокие объемные характеристики и пока высокую начальную стоимость. Еще более высокими значениями удельной энергии и мощности обладают серебряно-водородные ЭА, но ресурс их ниже, а стоимость выше никель-водородных ЭА. [c.151]

    Никель-водородные аккумуляторы используются только в космических аппаратах и в настоящем справочнике описываются кратко лишь для сравнения их с никель-кадмиевыми. [c.67]

    Рабочее напряжение никель-водородного аккумулятора — 1,25 В. Удельная энергия составляет 50-60 Втч/кг, на 30-40 % больше, чем у никель-кадмиевого [34, 35]. [c.87]

    В 1964 г. советские ученые Центер и Клосс предложили герметичный никель-водородный аккумулятор на основе электрохимической системы Нг KOH NiOOH. Поскольку газ (Нг) является активным веществом одного из двух электродов, этот аккумулятор также называют полугазовым. [c.115]

    В щелочных аккумуляторах используют электрохимические системы, представленные на рис. 2.3. В нашей стране наиболее распространены никель-железные, за рубежом — никель-кадмиевые аккумуляторы. Затем по масштабам промышленного выпуска следуют серебряно-цинковые аккумуляторы. Серебряно-кадмиевые аккумуляторы пользуются ограниченным спросом из-за их высокой стоимости. Многие годы продолжаются работы по усовершенствованию никель-цинкового аккумулятора, имеющего высокие удельные характеристики, но недостаточный срок службы. Следует отметить никель-водородный аккумулятор, положивший начало новому типу весьма перспективных источников тока — металлогазовым аккумуляторам. [c.43]

    В течение 80 лет ОАО НИАИ ИСТОЧНИК является ведущим в отрасли научно-исследовательским и производственным центром по разработке и внедрению новых технологий производства аккумуляторов разных электрохимических систем. В стенах института разработаны отечественные технологии производства свинцовых аккумуляторов, созданы первые в России никель-кадмиевые, никель-железные, никель-металлгидридные, а также первые в мире никель-водородные аккумуляторы. В настоящее время предприятием разрабатываются химические источники тока литий-ионных систем. Выпущены призматические аккумуляторы емкостью 18 и 25 Ач и батареи на их основе. [c.104]



Страница не найдена • ТЭКНОБЛОГ

Возможно, эта страница удалена, переименована или просто временно недоступна. Перейдите на главную страницу и воспользуйтесь поиском по сайту. Ниже Вы можете посмотреть свежие публикации.

  1. Уникальный комплекс защитит объекты нефтегаза от лесных пожаров
  2. Нефтегаз, чтобы снизить выбросы CO2, использует greenwashing
  3. Рынок нефти перешел к довольно быстрому снижению
  4. Часть климатических целей ЕС в Польше считают безумием
  5. Россия снизила поставки нефти в КНР, и не она одна
  6. “Росгеология” не может работать по госконтрактам на шельфе
  7. Украина из-за цен на газ стоит перед лицом энергокатастрофы
  8. “Газпром” рассчитывает в этом году на рекордную выручку
  9. Российским АЗС грозит дефицит зимнего дизтоплива
  10. Почему геотермальная энергия остается такой непопулярной
  11. Госкомпанию Petrobras собираются приватизировать
  12. Молдавия может заключить газовый контракт и не с “Газпромом”
  13. Рынок нефти скоро столкнется с сильной волатильностью
  14. Цены на газ разгонят инфляцию в ЕС и ударят по экономике РФ
  15. Цены на уголь в КНР, поставив рекорд, догнали европейские
  16. Сертификацию проекта “Северный поток-2” “Нафтогаз” не остановит
  17. Рост цен на газ в Евросоюзе – это не экономическая проблема
  18. Минэнерго: Углеводороды останутся в энергобалансе мира к 2050 году
  19. Минэнерго Украины: Запасов угля на ТЭС хватит на неделю-две
  20. “Газпром” опять бронирует транзитные мощности по минимуму
  21. ОПЕК+ вновь сильно перевыполнил сделку по сокращению добычи
  22. Рынок авто будет оставаться без микрочипов еще больше года
  23. Первая нитка проекта “Северный поток-2” заполнена газом
  24. Рынок нефти растет на дефиците угля и газа в Азии и Европе
  25. Британские власти вложатся в строительство новых АЭС
  26. ЕС поплатился за высокомерие, угодив в газовый кризис
  27. В РФ вступили в силу новые правила газификации населения
  28. Россия может помочь британцам, у которых кончается газ
  29. Дизельную генерацию в Арктике должны заменить АСММ
  30. Украина, не купив газ вовремя, потеряла миллиарды
  31. В РФ начинается финансирование водородной энергетики
  32. Новак: Европейский энергокризис может повториться в будущем
  33. “Нафтогаз”: Прокачка российского газа через Украину упала вдвое
  34. В Северном море построят энергетический остров, и не один
  35. Газовое месторождение “Сакарья” в Турции освоит Schlumberger
  36. Новак не видит нужды обсуждать новый газовый контракт с Украиной
  37. Когда Минэнерго ФРГ даст заключение по Nord Stream 2
  38. ЕК не поняла, почему “Газпром” обвиняют в манипуляциях
  39. Цены на газ доведут страны ЕС до энергетической бедности
  40. Глава ФСЭГ: “Газовый ОПЕК” создать почти невозможно

Никель-водородный аккумулятор (НВА) | Electro-machines.ru

Металло-водородные ХИТ, к которым относится никель-водородный аккумулятор (НВА), серебряно-водородный аккумулятор (СВА) и свинцово-водород-ный аккумулятор (СвВА), являясь исключительно отечественным изобретением, представляют комбинацию классического аккумулятора и регенеративного топливного элемента; они состоят из водородного и металл-оксидного электродов в растворе щелочи (НВА и СВА) или кислоты (СвВА).

Токообразующие реакции записываются следующим образом:

При заряде на водородном электроде генерируется водород, который накапливается под давлением в герметичном корпусе. Давление при этом связано со степенью заряженности (С) линейным соотношением:

где р — постоянная для заданной конструкции корпуса.

Твердофазный электрод ведет себя так же, как в никель-кадмиевом (в случае НВА), в серебряно-кадмиевом (в случае СВА) или свинцово-кислотном (в случае СвВА) аккумуляторах. При разряде водород потребляется на водородном электроде, и при полной разряженности давление становится равным исходному, соответствующему началу заряда.

Специфичным для металло-водородных аккумуляторов является возможность не отделять водородное топливо от твердофазного окислителя ввиду малой скорости реакции непосредственного химического взаимодействия водорода с металлоксидными электродами. Это позволяет не принимать специальных мер защиты твердофазного электрода от водорода, что допускает простое конструктивное оформление металло-водородных ХИТ и является источником довольно высокой удельной энергии.

Применительно к задачам создания тяговой батареи электромобиля (ТБЭ) интерес представляют только две системы — никель-водородная и свинцово-водородная, поскольку серебряно-водородный аккумулятор из-за ограниченного ресурса (300- 500 циклов) и большого расхода серебра (8-10 г/А-ч) не может рассматриваться для комплектации ТБЭ.

Никель-водородный аккумулятор представляет собой комбинацию двух ресурсноспособных электродов — водородного и окисно-никелевого. Имея ресурс до 1000 циклов и удельную энергию до 60 Вт-ч/кг, НВА рассматривается рядом исследователей как потенциальный источник для использования во внутригородском электромобиле. Однако реализация этой задачи возможна при решении ряда проблем и, в частности, обеспечения нормального теплового режима, снижения стоимости, гарантирования безопасности при всех эксплуатационных условиях. Требование к тепловому режиму обусловлено тем, что НВА обладает повышенным саморазрядом (5-10% в сутки при 20 °С), сильно зависящим от температуры. Повышенная стоимость НВА обусловлена применением платины в качестве катализатора с расходом 0,6 — 6 мг/(Ач) и, главным образом, использованием окисно-никеле-вого электрода металлокерамической конструкции с удельным расходом никеля 0,6-0,8 г/(Ач). И, наконец, повышенные требования к безопасности ставятся в связи с высоким рабочим давлением водорода 5-10 МПа.

Разработкой НВА для электромобиля особенно интенсивно занимаются в ФРГ на фирме «Дойче Автомобильгезельшафт» (Deutsche Automobilgesellschaft) [42]. Проведены работы по исследованию теплового режима работы НВА емкостью 85 А-ч, показана возможность применения никеля Ренея вместо платины, предложена новая конструкция окисно-никелевого электрода на основе объемных никелевых сеток толщиной 4,5 мм с удельной энергоемкостью 0,12-0,15 А ч/г и большим сроком службы. Комплекс этих мероприятий позволил создать экономичный НВА с удельными характеристиками 50 Вт-ч/кг при удельной мощности 30 Вт/кг и сроком службы 800-900 циклов. Разрядные характеристики аккумулятора приведены на рис. 2.15.

Рис. 2.15. Разрядные характеристики никель-водородного аккумулятора емкостью 85 А-ч (цифры на кривых — токи разряда)

Учитывая, что Еа. 3 = U3 — Е, уравнение (2.15) можно записать в виде

Можно отметить, что имеются возможности довести удельную энергию НВА до 60-65 Вт-ч/кг за счет использования более легкого корпуса или снижения коэффициента запаса прочности.

Исследования по СвВА находятся в самой начальной фазе, однако имеется ряд обнадеживающих данных: саморазряд СвВА ниже, чем НВА, расход платины на электрод ввиду существенно большего тока обмена реакции ионизации водорода в кислоте в сравнении со щелочью также ниже. Однако появляются дополнительные трудности в реализации СвВА, главным образом, связанные с подбором материалов для токоотводов и корпуса, устойчивых к концентрированной серной кислоте.

Можно добавить, что с точки зрения эксплуатации металл-водородные аккумуляторы являются почти идеальной системой. Действительно, НВА и СвВА устойчивы к перезарядам и переплюсованию, допускают контроль степени заряженности, герметичны, не требуют доразряда. В какой степени эти уникальные качества удастся совместить со стоимостью и ограниченной удельной энергией НВА и СвВА, покажет будущее.

 

=> Эксплуатационные особенности использования АКБ

Проверено корректором: 

Забытые разработки альтернативных видов аккумуляторов. История происхождения экспериментальных АКБ

Привычные нам современные литиевые аккумуляторы — это результат долгого пути разработок и усовершенствования. Спустя много поколений новых АКБ удалось добиться значительного роста в удельной энергоемкости, мощности, долговечности в сравнении с самыми первыми моделями аккумуляторов. Но прежде следовал долгий путь проб и ошибок, удачных идей и прорывов.

Некоторые из этих успешных разработок пользовались широкой популярностью: например, аккумуляторы  никель-металлогидридные, никель-кадмиевые используются до сих пор. Но были и разработки, которые не получили обширного распространения, хотя они имеют большие перспективы — им и посвящена эта статья.

NiFe: никель-железные аккумуляторы

История никель-железных АКБ

Вальдемар Юнгнер, изобретатель никель-кадмиевых аккумуляторов в 1899 году много экспериментировал со своим проектом и искал способы удешевления материалов. Ученый пытался заменить кадмий железом, но вынужден был отказаться от эксперимента из-за низкой эффективности зарядки и образования газов.

В своей лаборатории независимо от событий в Швеции и проекта Юнгнера Томас Эдисон в 1901 изобрёл свой железо-никелевый аккумулятор в качестве альтернативы свинцово-кислотным. Эти устройства активно применяли в электромобилях “Detroit Electric” и “Baker Electric”, а также в немецкой ракете “Фау-2”. Но совсем скоро рынок покорили бензиновые автомобили, а для стартового аккумулятора в них были выбраны все-таки свинцовые АКБ, оставив железо-никелевые на обочине.

Как работает никель-железный аккумулятор

В аккумуляторах NiFe применяется оксидно-гидроксидный катод, а анод выполнен из железа. В качестве электролита выступает калий-гидроксид. Номинальное напряжение элемента 1,2 В.

Для времени своего изобретения никель-железные аккумуляторы обладали большими токами отдачи, хорошей устойчивостью к вибрациями и высоким температурам. Сейчас их используют разве что на вилочных погрузчиках и некоторых других видах складской техники.

У этого типа АКБ низкая удельная электроёмкость (порядка 50 Вт*ч/кг). Никель-железный аккумулятор не рассчитан на корректную работу при низких температурах и быстро теряет заряд — 20-40% в месяц в режиме хранения, без эксплуатации. Этих недостатков в сочетании с недешевым производством оказалось достаточно, чтобы в конкурентной борьбе возобладали свинцово-кислотные АКБ.

NiH: никель-водородные аккумуляторы 

В 1967 году активно проводились исследования с применением никель-металлогидрида, однако его высокая нестабильность вынудила переключиться на использование NiH и разработку никель-водородных аккумуляторов. 

В никель-водородном аккумуляторе содержатся водородные газы под давлением в стальной емкости. Кроме того, в сосуд заключены твердые электроды из никеля, водородные электроды, электролит и газовые экраны.

Напряжение элемента NiH по номиналу — 1,25 В, величина удельной энергии — от 40 до 75 Вт/кг. Рабочие характеристики и возможность работать при экстремальных температурах  от -28 °C до 54 °C наделяют эту категорию аккумуляторов весомыми преимуществами. Вдобавок у них минимальный процент потери заряда и длительный срок эксплуатации даже при регулярном полном разряде, что делает NiH безупречным вариантом для применения на орбитальных спутниках. Однако, на все эти достоинства находится значительный недостаток: маленькая удельная энергия и очень высокая стоимость. Цена одной ячейки для спутника насчитывает тысячи долларов.

Zinc-Air: цинк-воздушные аккумуляторы

В воздушно-цинковых батареях электрическая энергия вырабатывается в ходе окисления цинка кислородом из воздуха. Ячейка способна выдать 1,65 В, но длительный срок службы обеспечивает работа на напряжении до 1,4 В. 

В роли топлива для положительного электрода выступает кислород из воздуха, и в этом цинк-воздушные аккумуляторы схожи с топливными элементами PEMFC.Воздушный поток позволяет в некоторой степени держать под контролем скорость реакции. 

Недостатки Zinc-Air:

  • Чувствительность к экстремальным температурам и повышенной влажности.
  • Снижение производительности при загрязнении воздуха: повышенный процент углекислого газа провоцирует рост внутреннего сопротивления.
  • Одноразовое использование, обусловленное спецификой работы устройства.

Подача воздуха начинается со снятием специального уплотнителя, полное рабочее напряжение достигается за 5 секунд. Этот тип аккумуляторов уже не может прекратить свою работу после включения, зарядке в привычном понимании они не поддаются. Тем не менее, версии для подзарядки существуют: путем замены отработанных электродов в формате пасты из цинкового электролита либо цинковых таблеток. 

Особенности рабочих характеристик аккумулятора Zinc-Air:

  • Высокая удельная энергоёмкость, 300–400 Вт/ч;
  • Маленькие токи отдачи и, как следствие, низкая удельная мощность;
  • Саморазряд в запечатанном состоянии — 2% в год.

Батареи с воздушно-цинковыми аккумуляторами проходили испытания на электромобилях, но в итоге производство для этой цели было прекращено. Сейчас они используются в слуховых аппаратах и для ламп безопасности на стройплощадках.

NaS: натрий-серные аккумуляторы 

Натриевые аккумуляторы знамениты под названием тепловых батарей. Эту технологию придумали немцы во времена Второй мировой, используя в качестве электролита расплавленные соли. NaS выпускались как в одноразовых версиях, так и в перезаряжаемых. Первые модели работали при экстремальных 400–700°C, современные рассчитаны на более низкую температуру 245–350°C. Сейчас их применяют в энергосетях в Японии.

Электролит из расплавленных солей неактивен в холодном состоянии, его можно хранить более 50 лет. Активация происходит с помощью теплового воздействия, после чего батарея обеспечивает подачу энергии в течение нескольких часов. Именно расплавленная соль с её хорошей ионной проводимостью позволяет добиться такой высокой мощности аккумуляторов. 

Одноразовые модификации натриевых батарей применялись в боевых действиях как источник тока на управляемых ракетах. Позже появились и образцы с возможностью перезаряда. Дешевизна материалов, запредельные рабочие температуры и долгое хранение без саморазряда — главные преимущества аккумуляторов NaS. 

Современные версии экспериментальных аккумуляторов

Ученые активно ведут разработки для совершенствования технологий и поиска новых версий аккумуляторов. Они пробуют разные материалы, преследуя цель сделать прорыв в удельной энергоемкости. Естественно, удешевление производства тоже выступает одним из приоритетов в исследованиях. Ниже представлены современные технологии, которые обладают большими перспективами.

Li-air: литий-воздушные аккумуляторы

Разработка литий-воздушных батарей вдохновлена концепцией цинково-воздушных и топливных элементов, а именно их природой “дышать” воздухом. В батарее Li-air применяется литиевый анод, электролит и каталитический воздушный катод, снабжаемый кислородом. 

По прогнозам ученых потенциал накопления энергии Li-ion-air ожидается в 5-10 раз больше, чем у обычных аккумуляторов Li-ion. Правда, до широкого коммерческого использования технологии понадобится минимум два десятка лет. Каждый элемент литий-воздушных батарей будет генерировать напряжение порядка 1,7-3,2 Вольт в зависимости от используемых материалов. Над разработкой трудятся специалисты компаний всего мира: IBM, Liox Power, Excellatron, Lithion-Yardney, Rayovac, Poly Plus. По расчетам, удельная энергия Li-ion-air составляет 13 кВТ*ч. Для сравнения, алюминий-воздух при аналогичных качествах имеет теоретическую удельную энергию, равную 8 кВт*ч.

Li-S: литий-серные аккумуляторы

Литий-серные аккумуляторы — экологически чистые; сера в качестве основного компонента доступна повсеместно.

Пользуясь тем, что атомный вес лития низкий, а серы — умеренный, разработчикам литий-серных батарей удалось получить отличный удельный потенциал 2500 Вт/ч и очень высокую удельную энергию 550 Вт*ч/кг. Это в 3 раза больше, чем у аккумуляторов Li-ion. Напряжение ячейки Li-S 2,1 В.

По мере разряда Li-S аккумулятора литий на поверхности анода растворяется, а при зарядке — восстанавливается нанесением литиевого покрытия на анод. Батарея выдерживает низкие температуры, не спешит разряжаться и даже может заряжаться при -60°C. Недостаток — нестабильность при высоких температурах и ограниченный срок службы: всего 40-50 циклов заряда и разряда, тогда как другие современные типы аккумуляторов служат 300-500 циклов.

Аноды из кремний-углеродного нанокомпозита

Заменив углерод в качестве материала анода на кремний-углеродный нанокомпозит для Li-ion аккумуляторов, ученые смогли улучшить стабильную производительность батареи и увеличить предельные размеры ёмкости АКБ в 5 раз. Это удалось за счет упрощенного доступа ионов лития, по сравнению с обычным литий-ионным аккумулятором. 

Эта разработка обладает огромными перспективами: производство недорогое и несложное, аккумулятор получается безопасным. Недостаток заключается в ограниченном сроке службы из-за структурных проблем, возникающих при введении и изъятии больших объемов литий-иона.

Перспективы рынка АКБ

За последние десятилетия настоящих прорывов в поиске новых химических источников тока не произошло. Последний большой скачок сделали аккумуляторы LiFePO4 и LTO, обогнав по ряду параметров привычные уже литий-ионные батареи. Но на сегодняшний день этой тройкой технологий список прогрессивных типов аккумуляторов ограничивается. Многократное увеличение энергоемкости теоретически возможно, но это случится нескоро. Поэтому покупка современных батарей с хорошими характеристиками точно не устареет морально в ближайшие два десятка лет.


Никель-водородные батареи

Характеристики

Никель-водородные батареи

можно рассматривать как гибридные батареи, сочетающие технологии никель-кадмиевых батарей и топливных элементов, использующие сжатый водород вместо кадмиевого электрода. Они были разработаны для аэрокосмических приложений и до сих пор являются системой хранения энергии номер один во многих спутниковых проектах.

В никель-водородных элементах

используется тот же гидроксид никеля Ni (OH) 2 для положительного электрода (катода), что и в никель-кадмиевых элементах, и такой же щелочной гидроксид калия (КОН) в качестве электролита.Однако отрицательный электрод (анод) использует водород в газообразной форме в качестве активного материала вместо кадмия. В некотором смысле коллектор анодного тока напоминает электрод топливного элемента с поверхностью из платины или палладия. Он не накапливает водород и не трансформируется, а просто действует как каталитическая поверхность, которая обеспечивает или поглощает электроны. В разряженном состоянии водород поглощается гидроксидом никеля.

Поскольку водород остается в газообразной форме внутри элемента, когда он заряжен, корпус должен выдерживать очень высокое давление до примерно 7 X 10 6 Паскалей (70 бар).Из-за этого никель-водородные элементы должны быть герметично закрыты.

История

Преимущества

Легкий вес и высокая гравиметрическая плотность энергии.

Срок службы с большим циклом (50 000 циклов) и календарный срок службы (15 лет)

Может быть глубоко разряженным.

Терпимость к злоупотреблениям.

Не требует обслуживания.

Поскольку водород генерируется во время зарядки и поглощается во время разрядки, давление газа можно использовать как простую меру состояния заряда (SOC)

Недостатки

Низкая объемная плотность энергии из-за газообразного водорода

Высокая скорость саморазряда

Требуется хранение под высоким давлением и экзотические материалы

Ограниченное применение из-за высокой стоимости.

Приложения

Аэрокосмическая промышленность

Используется для питания космического телескопа Хаббл

Стоимость

Очень дорого

Никель-водородный аккумулятор для крупных возобновляемых источников энергии — pv magazine International

U.S. start-up EnerVenue получила финансирование для строительства гигафабрики по производству никель-водородных батарей для крупномасштабных возобновляемых источников энергии и систем хранения. Батарея имеет КПД от 80 до 90%, в зависимости от продолжительности цикла, а ее удельная энергия на квадратный фут равна или лучше, чем у литий-ионных батарей, по данным компании.

Эмилиано Беллини

Американский стартап EnerVenue привлек 100 миллионов долларов в серии финансирования А под руководством американской инвестиционной компании Schlumberger New Energy и Saudi Aramco Energy Ventures (SAEV), стратегической программы венчурных инвестиций в сфере технологий, осуществляемой государством Саудовской Аравии энергетическая компания Saudi Aramco.

«Компания будет использовать финансирование из серии A [раунд] для строительства гигафабрики в Соединенных Штатах, ускорения исследований и разработок и расширения штата продаж по мере увеличения объема сбыта с помощью стратегического партнерства, подобного объявленному с Schlumberger New Energy , — говорится в заявлении EnerVenue, в котором добавлено, что американская инвестиционная компания также поможет расширить свои каналы сбыта в США, Европе, на Ближнем Востоке, в Африке и других регионах.

Утверждается, что технология никель-водородных аккумуляторов компании способна работать при температурах от -40 до 60 градусов Цельсия в течение 30-летнего периода.Производитель также заявляет, что он может обеспечить более 30 000 циклов без ухудшения характеристик и с различной скоростью для широкого диапазона возможностей быстрой и медленной зарядки. Батарея имеет КПД от 80 до 90%, в зависимости от продолжительности цикла, а ее удельная энергия на квадратный фут равна или лучше, чем у литий-ионных батарей, по данным компании.

«EnerVenue создает прочные, гибкие и безопасные решения для хранения энергии с батареями на основе технологий, проверенных десятилетиями использования в самых экстремальных аэрокосмических условиях, включая питание Международной космической станции и космического телескопа Хаббл», — говорится в заявлении.«После революционных открытий в области материаловедения, которые значительно [снижают] стоимость и [увеличивают] доступность сырья для технологии, созданной НАСА, EnerVenue запустила в 2020 году, чтобы использовать установленные преимущества батареи в масштабах энергосистемы и других стационарных энергетических приложениях».

Обычные никель-водородные батареи до сих пор широко применялись в аэрокосмической отрасли, например, в спутниках и самолетах, и показали хорошую надежность, стабильность и долговечность.Однако их использованию в наземных целях все еще препятствует высокая стоимость платиновых катализаторов, используемых для их производства. Министерство энергетики США намерено снизить стоимость этих устройств до 100 долларов за киловатт-час для стационарного хранения.

Этот контент защищен авторским правом и не может быть использован повторно. Если вы хотите сотрудничать с нами и хотели бы повторно использовать часть нашего контента, свяжитесь с нами: [email protected].

Молекулярные выражения: электричество и магнетизм: никель-водородная наземная батарея

Никель-водородные батареи

Никель-водородная батарея — это герметичная вторичная батарея, в которой сочетаются технологии батарей и топливных элементов.

На рис. 1 показана наземная никель-водородная батарея на 6 В и емкостью 100 Ач. В вырезе показаны различные компоненты модуля. Положительная и отрицательная пластины прикрепляются к шине, а батарея содержит водопровод, водозаборник и сосуд высокого давления.

Химия

Никель-водородный аккумулятор имеет положительный электрод из оксида никеля, аналогичный никель-кадмиевому элементу, и аналогичен водородно-кислородному топливному элементу, поскольку имеет водородный отрицательный электрод.Эта гибридная батарея имеет длительный срок службы, высокую удельную энергию, высокую удельную мощность, а также допускает перезарядку и поэтому является предпочтительной батареей во многих аэрокосмических приложениях, особенно в геосинхронных (GEO) и на низкой околоземной орбите (LEO). спутники. Кроме того, давление водорода в аккумуляторе является хорошим индикатором уровня заряда аккумулятора. В последнее время никель-водородные батареи также используются в наземных приложениях. К его недостаткам можно отнести высокую начальную стоимость, а также невысокую объемную плотность энергии.

Реакции положительного электрода происходят аналогично реакциям в никель-кадмиевой системе. Газообразный водород в отрицательном электроде окисляется до воды при разряде, чтобы преобразоваться только при зарядке посредством электролиза. Кислород образуется на положительном электроде при перезарядке, и при постоянной перезарядке не происходит изменения гидроксида калия (КОН) или уровня воды в батарее. Положительный электрод производит водород во время реверсирования, который, в свою очередь, расходуется с той же скоростью на отрицательном электроде.Кроме того, водород реагирует электрохимически, но не химически, и восстанавливает оксигидроксид никеля.

Спеченный положительный электрод состоит из спеченной пористой никелевой пластины, которая содержит активный материал гидроксид никеля. Пластина проводит электрический ток батареи и удерживает активный материал. Электрохимический процесс, либо процесс водной пропитки, либо процесс спиртовой пропитки, заставляет активный материал проникать в спеченную пластину.Оба процесса равномерно нагружают активный материал в порах никелевого агломерата, а также контролируют уровень нагрузки.

В водородных электродах используется платиновый черный катализатор на тефлоновой связке. В батарее могут использоваться два типа сепараторов в аэрокосмических элементах: асбестовая бумага для топливных элементов и необработанная трикотажная ткань Zircar. Эти типы сепараторов предотвращают соприкосновение положительного и отрицательного электродов друг с другом, остаются стабильными в электролите (что позволяет длительное хранение и циклическое переключение) и действуют как среда для тока заряда и разряда.

Находясь на орбите, спутники проходят периоды времени, называемые периодами затмений, когда сам спутник находится в тени Земли. Пик периодов приходится на равноденствия, примерно 21 марта или 23 сентября, а сезоны длятся около 45 дней. С приложениями GEO спутники связи, в которых используются никель-водородные батареи, должны работать нормально и без перебоев во время сезонов затмений. Периоды затмений, когда спутники находятся в тени Земли, могут длиться от нескольких минут до семидесяти двух минут.Во время летнего и зимнего солнцестояния аккумуляторы заряжаются непрерывным током. В приложениях LEO орбита спутника составляет 96 минут, и при зарядке и разрядке необходимо учитывать периоды затмений.

НАЗАД НА ДОМУ АККУМУЛЯТОРОВ

Вопросы или комментарии? Отправить нам письмо.
© 1995-2021, автор — Майкл В. Дэвидсон и Государственный университет Флориды. Все права защищены.Никакие изображения, графика, программное обеспечение, сценарии или апплеты не могут быть воспроизведены или использованы каким-либо образом без разрешения правообладателей. Использование этого веб-сайта означает, что вы соглашаетесь со всеми юридическими положениями и условиями, изложенными владельцами.
Этот веб-сайт обслуживается нашим

Команда разработчиков графики и веб-программирования
в сотрудничестве с оптической микроскопией в Национальной лаборатории сильного магнитного поля
.
Последнее изменение: пятница, 13 ноября 2015 г., 14:19
Счетчик доступа с 1 июня 1999 г .: 41031

Металл-водородные батареи спускаются на Землю с запуском EnerVenue

EnerVenue стремится адаптировать металл-водородные технологии, аналогичные тем, которые используются в никель-водородных батареях на Международной космической станции (на фото).Изображение: НАСА / Экипаж STS-132.

Обновление 1 сентября 2020 г .: Генеральный директор EnerVenue Йорг Хайнеманн связался с Energy-Storage.news после публикации этой статьи, чтобы дать несколько дополнительных подробностей о компании и ее планах коммерциализации металлогидридных батарей. Хайнеманн сказал, что характеристики мощности аккумулятора делают его подходящим для «большинства стационарных применений от короткого до длительного использования» продолжительностью от 2 до 12 часов, в то время как его гибкие скорости зарядки и разрядки означают, что он может быть очень быстрым — выше 5C — или очень медленно, до C / 10 + за то, что, по словам генерального директора, может быть «практически неограниченным количеством циклов».

«Это означает, что мы можем предоставить заказчику батарею, которая, по сути, является перспективной в будущем с точки зрения вариантов использования в хранилище, которое служит столько же, сколько и солнечные панели, без обслуживания или дополнений», — сказал Хайнеманн.

«В долгосрочной перспективе мы ожидаем стать незаменимой батареей для большинства применений на солнечной или ветряной + аккумуляторе, особенно для владельцев активов, которые ценят решения для хранения энергии по принципу« установил и забыл ». В ближайшей перспективе мы сосредоточимся на сценариях использования, в которых особое внимание уделяется нашим дифференцированным возможностям — суровому климату (жаркие пустыни и экстремальные холода), отсутствию обслуживания и безопасности.Например, большие C&I и накопители на солнечных батареях для коммунальных предприятий в жарком пустынном климате, удаленные микросети и зарядные станции для электромобилей ».

Стартап-провайдер EnerVenue объявил о коммерческом запуске разновидности металло-водородных батарей того типа, который используется на Международной космической станции и космическом телескопе Хаббл для использования в стационарных хранилищах.

Компания, возглавляемая генеральным директором Йоргом Хайнеманном, который ранее был коммерческим директором компании Primus Power, занимающейся производством цинк-бромных батарей, заявила, что собрала 12 миллионов долларов США на финансирование, чтобы начать свое предложение по внедрению технологий космической эры на землю. адаптация принципов, лежащих в основе никель-водородных батарей, используемых на орбите, для устройств, использующих более дешевые материалы.

EnerVenue утверждает, что батареи могут стать недорогой и не требующей обслуживания альтернативой литий-ионным батареям для масштабного использования возобновляемых источников энергии. Хотя технология все еще неконкурентоспособна по цене, стартап считает, что знает путь к этому, утверждая, что затраты на киловатт-час езды на велосипеде могут составлять всего 0,01 доллара США, а срок службы батарей может достигать 30 лет.

«В качестве примера металлических водородных батарей никель-водородные батареи за последние 40 лет доказали, что они являются невероятно мощной технологией хранения энергии — хотя и дорогой — для аэрокосмической промышленности.Характеристики и долговечность никель-водородных аккумуляторов хорошо известны и не имеют себе равных. Теперь мы можем обеспечить такую ​​же производительность и долговечность по невероятно конкурентоспособной цене, используя новые недорогие материалы », — сказал основатель EnerVenue, главный советник по технологиям и член совета директоров д-р Йи Цуй, профессор материаловедения Стэнфордского университета.

Заявленные преимущества включают способность работать при температурах от -40 градусов по Фаренгейту до 140 градусов, срок службы 30 лет / 30 000+ без ухудшения характеристик батареи и широкий диапазон заряда и разряда от C / 5 до 5C.Утверждая, что он также не подвергается риску теплового разгона, как литиевые батареи, EnerVenue также заявила, что его устройства могут даже превзойти литий-ионные по сокращению капитальных затрат с течением времени.

Исследователи предлагают дешевую никель-водородную батарею для сетевого хранения

Прототип испытательной ячейки никель-водородной батареи.

Вэй Чен, Ян Цзинь, Цзе Чжао, Нянь Лю и И Цуй

Аккумуляторные технологии чрезвычайно важны для мира, который использует все больше и больше возобновляемой энергии.Возобновляемая энергия переменна — электричество нельзя производить, пока не светит солнце и не дует ветер, — поэтому возможность накапливать избыток электроэнергии, произведенной, когда эти возобновляемые источники производят , является ключом к увеличению ее использования. сетки.

Проблема в том, что очень большие батареи могут быть дорогими. Много исследований было посвящено тому, чтобы сделать батареи легче и меньше, учитывая то, насколько мы в последние несколько десятилетий были сосредоточены на потребительских технологиях. Но теперь исследователи ослабляют ограничения по размеру и весу и вместо этого пытаются найти такие химические элементы батарей, которые были бы дешевыми и чрезвычайно долговечными.

Исследователи из Стэнфорда и Технологического института Джорджии (GT) предлагают новую конфигурацию никель-водородной батареи, которая могла бы быть достаточно дешевой для массового внедрения в сеть. Традиционные никель-водородные батареи могут работать до 30 000 циклов и чрезвычайно надежны и долговечны, что делает их идеальными для использования в сети. Но они часто полагаются на платиновый катализатор, который может сделать их слишком дорогими для больших установок.

Реклама

В новой работе исследователи заменили платину, которая должна была быть частью никель-водородной батареи, и заменили ее «бифункциональным никель-молибден-кобальтовым электрокатализатором в качестве водородного анода».«Ориентировочная стоимость полномасштабной версии этой батареи составляет около 83 долларов за киловатт-час, что ниже поставленной Министерством энергетики США цели на 2040 год в отношении 100 долларов за киловатт-час для хранилищ, подключенных к сети. Для контекста, в прошлом году Tesla, похоже, предложила рекорд -низкая цена на установку литий-ионных аккумуляторов на ветряной электростанции Хорнсдейл в Австралии — 250 долларов за кВт · ч.

Стоимость резки

Исследователи начали свою работу с создания марганцево-водородной батареи, которая накапливает энергию, расщепляя воду и производя водород в обратимой реакции.В конце концов, они заменили марганец катодом с преобладанием никеля, который достиг более 35 миллиампер-часов (мАч) на квадратный сантиметр. Они включали никель-молибден-кобальтовый электрокатализатор, чтобы снизить стоимость батареи, а с влажным электролитом (раствором гидроксида калия) батарея имела плотность энергии примерно 140 ватт-часов на килограмм. Исследователи не наблюдали падения емкости за 1500 циклов.

Прототип батареи размещен в цилиндрическом контейнере с катодом и анодом, свернутыми «подобно тому, как производятся коммерческие батареи АА», — отмечается в документе.

Никель-водородная батарея продемонстрировала кулоновский КПД примерно 98,5 процента. Кулоновская эффективность — это мера того, насколько хорошо электроны проходят через систему.

Исследователи также пытались заряжать аккумулятор при разной плотности тока. Иногда высокие токи могут привести к постоянной потере разрядной емкости батареи, но эта никель-водородная батарея, казалось, хорошо выдерживала до тех пор, пока не был применен более высокий диапазон токов, а затем кулоновская эффективность немного снизилась.

Конечно, этот аккумулятор — всего лишь прототип, хотя и многообещающий. Исследователи надеются усовершенствовать свою систему и изучить способы дальнейшего снижения стоимости этой перезаряжаемой сетевой батареи следующего поколения. Но достижение 83 долларов за киловатт-час было бы значительным шагом вперед для систем хранения в масштабе энергосистемы.

PNAS , 2018. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1809344115 (О DOI).

EnerVenue выведет на рынок современные металло-водородные батареи с финансированием в размере 12 миллионов долларов

Никель-водородные батареи, используемые в космическом телескопе Хаббл.Предоставлено: НАСА

.

Компания EnerVenue запустила сегодня новое предприятие по производству металло-водородных батарей с начальным финансированием в размере 12 миллионов долларов. Эти инвестиции позволяют EnerVenue ускорить разработку своего безопасного, не требующего обслуживания и экономичного решения для хранения чистой энергии. Основанная на технологии, проверенной десятилетиями в самых экстремальных аэрокосмических условиях, включая питание Международной космической станции и космического телескопа Хаббла, EnerVenue теперь выводит на массовый рынок металло-водородные батареи с финансовыми и эксплуатационными преимуществами по сравнению с литий-ионными и другими традиционными накопителями возобновляемой энергии. альтернативы.

«В качестве примера металл-водородных батарей никель-водородные батареи за последние 40 лет доказали, что они являются невероятно мощной технологией хранения энергии — хотя и дорогой — для аэрокосмической промышленности», — сказал д-р И Цуй, профессор наук о материалах в Стэнфордском университете, а также основатель, председатель правления и главный советник по технологиям EnerVenue. «Характеристики и долговечность никель-водородных аккумуляторов хорошо известны и не имеют себе равных. Теперь мы можем обеспечить такую ​​же производительность и долговечность по невероятно конкурентоспособной цене с использованием новых недорогих материалов.”

Ожидается, что к 2035 году на производство возобновляемой энергии будет приходиться более половины мирового энергоснабжения, а к середине века этот показатель вырастет до 75%. Стоимость литий-ионных батарей быстро и заметно снизилась, что позволило большему количеству предприятий и коммунальных служб использовать возобновляемые источники энергии в больших масштабах. Однако литий-ионные батареи, а также свинцово-кислотные или проточные альтернативы окислительно-восстановительному потенциалу несут иногда высокие эксплуатационные расходы, часто испытывают трудности в экстремально жарком или холодном климате, имеют ограниченный срок службы и могут создавать проблемы с безопасностью и окружающей средой.Металло-водородные батареи EnerVenue могут прослужить более 30 лет, а стоимость циклов за киловатт-час составляет всего цент.

«Сверхдлительное время автономной работы с нулевыми требованиями к техническому обслуживанию даже в самых суровых климатических условиях меняет правила игры для стационарных вариантов использования, таких как солнечные электростанции в жарких пустынях, ветряные электростанции и микросети в труднодоступных местах», — сказал Йорг Хайнеманн, генеральный директор EnerVenue.

Металловодородные батареи EnerVenue разработаны для крупных возобновляемых источников энергии и аккумуляторов и рассчитаны на:

  • Долговечность: Работает при температуре окружающей среды от -40 ° до 140 ° F; Срок службы 30+ лет; 30 000+ циклов без деградации; отличные возможности перезаряда, переразряда и глубокого цикла.
  • Сейф: Отсутствие риска возгорания или теплового разгона; нет токсичных материалов; легко утилизировать.
  • Гибкость: Широкий диапазон заряда / разряда от C / 5 до 5C; ориентированность на будущее без ограничений по вариантам использования; масштабируемый форм-фактор для реализации в масштабе сети
  • Не требует обслуживания: Нет движущихся частей; Срок службы более 30 лет без планового обслуживания или увеличения.
  • Доступно: Недорогие материалы; CAPEX, который превосходит кривые обучения литий-ионным батареям; нет затрат на текущее обслуживание.
  • Проверено: Никель-водородные батареи отработали более 200 миллионов аккумуляторных часов на орбитальных космических кораблях и более 30 000 циклов заряда / разряда.

Посевной раунд возглавляет д-р Питер Ли, председатель Towngas, ведущей энергетической компании в Азии с 158-летней историей, в которую входит Дуг Киммельман, основатель Energy Capital Partners. «Наши инвесторы приносят больше, чем капитал, и мы очень рады команде инвесторов, которая собралась вместе для нашего посевного раунда», — сказал Хайнеманн.«EnerVenue также получит огромную выгоду от производственных мощностей, которые наши инвесторы предоставят для развития, и доступа, который у нас теперь есть к кэптивным проектам, где мы можем четко продемонстрировать рентабельность того, что мы выводим на рынок».

«Большинство аналитиков прогнозируют, что к 2050 году в нашем общем балансе энергопотребления будет по крайней мере 75% возобновляемой энергии», — сказал Киммельман. «Мир ожидал крупного прорыва в области аккумуляторных батарей, чтобы поддержать этот сдвиг. EnerVenue станет одной из компаний, которая сделает необходимые нам прорывы в области хранения энергии.”

EnerVenue была основана на базе EEnotech, начинающего литейного предприятия, специализирующегося на материалах, которое инкубирует и ускоряет основанные на нанотехнологиях решения по очистке воды, хранению энергии в масштабе энергосистемы, умному носимому текстилю и другим проблемам энергии и окружающей среды. Мэн Суи (Meng Sui), генеральный директор EEnotech, сказал: «EEnotech создала механизм для получения передовых технологий от ведущих организаций и быстрого превращения в коммерческие прототипы с эффективностью использования капитала. EnerVenue — отличный тому пример ».

Новость от EnerVenue

Почему НАСА меняет никель-водородные батареи космической станции на литий-ионные

В канун Нового года два астронавта на борту Международной космической станции (МКС) совершили первый выход в открытый космос в рамках давно запланированного процесса модернизации аккумуляторных батарей за пределами станции.С помощью робота-манипулятора специального назначения (SPDM) по имени Dextre на МКС была произведена первая замена батареи за 18 лет. Какой способ встретить 2017 год.

Четыре старые никель-водородные батареи были заменены с самых первых дней существования космической станции, которая вышла на орбиту в ноябре 1998 года. Используя «руку» Canadam2 Dextre, команда наземных робототехников смогла заменить стареющий никель. -водородные батареи для трех из шести литий-ионных аккумуляторов. Их поднял в прошлом месяце японский грузовой корабль Kounotori 6.

Само собой разумеется, что эти аккумуляторные батареи являются важной частью солнечной энергетической системы на МКС. С помощью астронавтов, находящихся в настоящее время на борту космической станции, Dextre продолжит свою миссию за пределами МКС до тех пор, пока все 48 оригинальных батарей не будут заменены на 24 меньшие и более эффективные литий-ионные альтернативы.

Что касается старых никелевых батарей, то некоторые из них будут храниться на борту МКС, но оставаться бездействующими, в то время как другие будут отправлены обратно на Землю на японском транспортном средстве H-II для сжигания в верхних слоях атмосферы.

Но мы не можем забывать о полезности никель-водородной технологии, хотя ее время на МКС подходит к концу. Эта технология сыграла важную роль в питании многих космических зондов, включая Mars Odyssey и телескоп Хаббла.

С другой стороны, литий-ионные аккумуляторы

— это тот же тип аккумуляторов, который используется в наших телефонах. Они меньше по размеру, более энергоэффективны, их легче использовать в различных конструкциях и дешевле в изготовлении, что является важным фактором при создании чего-то для исследования космоса.

После завершения модернизации аккумуляторной батареи на борту МКС новые литий-ионные блоки будут питать оставшуюся часть срока службы МКС, который, как ожидается, продлится еще около десяти лет, прежде чем ей будет дано указание завершить свое путешествие в Тихий океан.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *