Шведская технология для крупномасштабного хранения энергии

Профессор Ксавье Криспин и его коллеги из Лаборатории органической электроники Университета Линчёпинга разработали концепцию крупномасштабного хранения энергии, которая является безопасной, дешевой и устойчивой. Потенциальная выходная мощность достаточно высока, чтобы технология могла поддерживать баланс мощности в электроснабжении.

Результат был опубликован в научном журнале Advanced Energy and Sustainability Research. Технология запатентована и будет коммерциализирована компанией из Норрчёпинга Ligna Energy AB, получившей награду за лучший стартап в области климата во время недавней конференции COP26 в Глазго.

Все предыдущие попытки разработать устойчивую систему хранения энергии на основе дешевых органических и водных электролитов с углеродными электродами имели проблемы с быстрым саморазрядом: большинство из них разряжалось в течении одного дня.

Превосходные результаты, представленные в статье, основаны на двух открытиях: новый тип электролита на водной основе и электроды из лигнина, который является легкодоступным дешевым побочным продуктом производства бумаги. Исследователи разработали полиэлектролит, который состоит из высококонцентрированного полимера на водной основе, полиакрилата калия, а также биополимерного лигнина (в качестве положительного электрода) и полиимида, смешанного с проводящим углеродом (в качестве отрицательного электрода).

«Падение напряжения в режиме саморазряда составляет менее 0,5 В за 100 часов, что является мировым рекордом для хранения энергии с помощью органических электродов в электролитах на водной основе», - говорит Ксавье Криспин. - «Наши результаты позволяют создать безопасное, экологически устойчивое хранение органической энергии с высокой плотностью мощности, 5 кВт/кг, где электроды производятся из древесного материала в печатном станке. Однако мы должны увеличить плотность энергии: наши органические батареи лучше, чем обычные суперконденсаторы, и имеют примерно такие же характеристики, как свинцово-кислотные батареи, но пока уступают литий-ионным батареям»

Важное преимущество новой технологии  - в ней используется дешевое и легкодоступное сырье. Ни один из используемых материалов не стоит дороже 1 доллара за кг. Это легкодоступные негорючие материалы, и технология может быть расширена до больших батарей. Это устойчивое решение для крупномасштабного и безопасного хранения энергии.