Varios procesos en PSIB con Nafion y membrana CRIS. Crédito: La energía de la naturaleza (2021). DOI: 10.1038 / s41560-021-00804-x
Dos científicos de la Universidad China de Hong Kong han desarrollado un nuevo diseño de membrana que evita el polisulfuro de polisulfuro cruzado en las baterías de flujo continuo. En un artículo publicado en la revista La energía de la naturaleza, Zhejun Li y Yi-Chun Lu describen su trabajo con el nuevo diseño de diafragma. Wei Wang, del Laboratorio Nacional del Noroeste, publicó un artículo de News & Views en el mismo número de la revista que describe los problemas con las baterías de polisulfuro redox y el trabajo de Li y Lu para superarlos.
A mediados de la década de 1970, el ingeniero de la NASA Lawrence Thaller inventó la idea de una batería de flujo redox. Desde entonces, estas baterías se han utilizado ampliamente en aplicaciones a gran escala, como redes eléctricas redundantes. Esto se debe a que se pueden escalar fácilmente a niveles enormes: el concepto incluye el almacenamiento de electrolitos en tanques externos descentralizados. Recientemente, los científicos querían construir un polisulfuro redox flujo continuo, ya que serían más baratos de construir y mantener. Se construyó una planta para probar la idea, pero desafortunadamente esto reveló una flagrante debilidad del material: el cruce de especies de polisulfuro, lo que llevó a un ciclo de vida muy corto. Como parte de estos nuevos esfuerzos, los científicos superaron el problema de la intersección con el desarrollo de uno nuevo. membrana diseño.
El proyecto implica el uso de la capa Ketjen carbono negro unido a la superficie de la membrana Nafion con fluoruro de polivinilideno. Los investigadores señalan que esto se hizo vertiendo una suspensión de carbono a través de gotitas a cada lado de la membrana. También señalan que debido a que el diafragma era tan grande, la expansión superficie a través de él podría servir como una trampa para iones de polioduro y polisulfuro. Observaron que cuando se producía la saturación, los aniones se bloqueaban, lo que les impedía migrar a la membrana y, por lo tanto, no podía ocurrir ningún cruce. Los científicos señalan que la alta conductividad del carbono en la membrana supera la baja conductividad de la membrana subyacente; de esta manera no es perjudicial para la función de la membrana como sería el caso de las membranas normalmente atrapadas.
Los científicos probaron el diseño tanto para flujo como estático polisulfuro–Jodide Cells y constató que el cruce no se produjo, lo que significó una mejora en el número de ciclos de vida, lo que demuestra la viabilidad del proyecto.
Zhejun Li y col. Baterías Redox basadas en polisulfuros de larga vida útil y bajo coste, que permiten membranas selectivas de iones reforzadas con carga, La energía de la naturaleza (2021). DOI: 10.1038 / s41560-021-00804-x
Wei Wang. Una membrana con propiedades repelentes, La energía de la naturaleza (2021). DOI: 10.1038 / s41560-021-00811-y
© 2021 Science X Network