22 лет персонализации аккумуляторов
May 31, 2021 Вид страницы：229
Проточная батарея - это тип электрохимической батареи, в которой химическая энергия обеспечивается двумя химическими компонентами, «растворенными» в жидкостях, которые прокачиваются через систему на двух разных сторонах мембраны.
В этих батареях энергия хранится в виде электролита. За счет протекания тока происходит процесс ионного обмена, когда обе жидкости циркулируют в своих соответствующих областях. Во многих железо-водяных батареях используются электроды из углеродного войлока из-за их низкой стоимости и адекватной электропроводности.
Эти батареи отличаются от обычных батарей тем, что их динамический материал состоит из двух или трех устройств.
Водяные железные батареи разработаны по принципам электрохимической инженерии. Но эти батареи имеют низкую удельную энергию (что делает их слишком тяжелыми для полностью электрических транспортных средств) и низкую удельную мощность (что делает их слишком дорогими для стационарного хранения энергии).
Эти растворы хранятся во внешних камерах и прокачиваются через набор электрохимических ячеек, где реакции восстановления и окисления протекают на инертных поверхностях электродов. Напряжение элемента для этой батареи составляет от 1,0 до 2,43 вольт и определяется химически по уравнению Нернста и диапазонам.
Процесс перезарядки железо-водяной батареи осуществляется двумя химическими компонентами, растворенными в жидкостях. Срок службы этой батареи составляет более 20 лет, поэтому ее можно использовать в течение длительного времени.
До настоящего времени было разработано множество типов железо-водяных батарей, включая гибридные батареи, безмембранные батареи и окислительно-восстановительные (восстановительные и окислительные) батареи. Железно-водные батареи окислительно-восстановительного потенциала широко используются, и исследователи заявили, что их стоимость составляет около 25 долларов за киловатт-час или меньше.
Плюсы
Быстро перезаряжаемый.
Не имеет вредных выбросов.
Его можно использовать длительное время (более 20 лет).
Минусы
У него относительно низкая скорость заряда / разряда.
Обладает низкой плотностью энергии.
Он имеет высокую стоимость из-за использования больших мембранных сепараторов.
Сухие железные водные батареи
Сухая железная водная батарея создает электрическую энергию, преобразуя химическую энергию в электричество. Эти батареи содержат электролит в виде густой пасты, в которой достаточно влаги, чтобы позволить току течь.
Это также разновидность электрохимической батареи. Эти батареи менее летучие и могут выдерживать более жесткое обращение. Их стоимость высока, но процесс перезарядки почти ничего не стоит.
Эти батареи очень безопасны для окружающей среды, потому что они не оказывают никакого вредного воздействия. В отличие от мокрых батарей, сухие железно-водные батареи не вытекают из жидких электролитов при слишком энергичном и быстром перемещении.
Водяной аккумулятор для сухого утюга очень хрупкий и может работать практически в любом положении, поскольку он не содержит жидкости, что делает его подходящим для портативных инструментов и оборудования.
Его конструкция проста, как электрохимическая ячейка, которая включает электролит (в расплавленном состоянии) и два электрода, анод (ячейка, на которой происходит реакция окисления) и катод (ячейка, в которой происходит реакция восстановления).
Сухие железные водные батареи служат значительно дольше, чем другие аккумуляторные батареи того же размера, и обычно хранят гораздо больше энергии, чем они. Эти батареи широко используются в различных крупных приложениях, например, для запуска двигателей внутреннего сгорания.
Наиболее распространенными примерами сухих железных водяных батарей являются угольно-цинковые батареи и щелочные батареи.
Батарея Iron Water Flow
Аккумуляторная батарея с железной водой вырабатывает энергию от пары электродов и раствора жидкого электролита. Эти батареи являются полностью перезаряжаемыми и накопителями электроэнергии.
Эффективность сильно зависит от химического состава, состояния заряда и условий процесса. Плотность энергии и удельная мощность являются двумя наиболее важными характеристиками системы хранения энергии. Плотность энергии для этих типов батарей ограничена растворимостью ионов в растворах электролитов.
Типичные диапазоны КПД по напряжению для водяных железных проточных батарей составляют 62-73%. Эти батареи очень безопасны, имеют незначительную пожароопасность или вовсе не имеют опасности возгорания, а их скорость перезарядки очень высока по сравнению с другими батареями.
Эти батареи имеют срок службы (в зависимости от химического состава электролита) до 30 лет. Они имеют колумбический (зарядный) КПД 80-98%. При использовании сегодняшних технологий капитальные затраты на проточные батареи почти вдвое превышают стоимость литий-ионных систем аналогичного размера, но затраты снижаются как для литий-ионных, так и для проточных батарей, и трудно сказать, где и когда цены установятся.
Эти батареи имеют КПД 66-75% с очень небольшой потерей энергии или без нее. В бытовом помещении проточные батареи очень разумны и подходят для более длительных периодов разряда, обычно более шести часов.
Эти батареи также могут работать в широком диапазоне температур. Технология ванадиевых железо-водяных батарей заменяет литий-ионные батареи, поскольку они намного безопаснее, масштабируемы и долговечны, к тому же в земной коре гораздо больше ванадия, чем лития.
Как сделать батарею из водяного железа
В водяных железных батареях используются механизмы окислительно-восстановительных материалов, откачиваемых через электрохимический элемент. Аккумулятор с водяным железом чрезвычайно прост в разработке.
Это можно сделать, просто настроив систему, подобную электрохимической ячейке, для питания электронного устройства. Система состоит из двух электродов: анода и катода.
Электролит в основном состоит из двух химических реагентов, в которых один окисляется, а другой восстанавливается. В систему подключена электрическая нагрузка, которая позволяет току течь из одной камеры в другую.
Эти железные водные батареи имеют более низкую удельную энергию (ватт-часов на килограмм), но используют недорогие реагенты для упрощения конструкции.
Заключение
Железные водные батареи являются лучшим вариантом для сложных систем управления энергопотреблением, поскольку они способны полностью разряжать систему на длительные периоды без каких-либо отрицательных последствий для их емкости.
Основная проблема этих батарей заключается в их весе, поскольку для достижения значительной емкости камеры с электролитом должны быть больше. Их электролиты нетоксичны, поэтому их отходы также можно повторно использовать для других целей.
Однако ванадиевые водно-железные проточные батареи обладают высокой токсичностью из-за оксидов ванадия. Водяные железные батареи также позволяют выполнять большое количество полных циклов процесса зарядки и разрядки.
Оставить сообщение
Мы скоро свяжемся с вами
