بطارية يمكن حتى توفر وسيلة رخيصة لتخزين الطاقة الشمسية

ويمكن الجمع بين الجوانب ذات الطاقة العالية لبطاريات الليثيوم-الكبريت مع تكنولوجيا البطاريات ذات التدفق لخفض التكاليف.

هناك إنجازات جديدة واعدة في السباق لبناء بطاريات رخيصة لتخزين الطاقة من الألواح الشمسية وتوربينات الرياح. وقد أثبت الباحثون في ستانفورد بقيادة يي كوي، أستاذ علوم وهندسة المواد، حتى البطارية السائلة المصنوعة جزئيا من ليثيوم غير المكلف والكبريت. يقول تسوى البطارية يفترض أن تكون سهلة الهجريب وسوف تستمر لآلاف من دورات الشحن .

ويعتقد تسوى بأن تكاليف المواد والتصنيع من البطارية قد تكون منخفضة بما فيه الكفاية لتلبية متطلبات القسم من هدف كلفة الطاقة من 100 دولار لكل كيلوواط ساعة من سعة التخزين، أي تقديرات وزارة الطاقة ستجعل التكنولوجيا ذات جاذبية من الناحية الاقتصادية إلى المرافق العامة. يمكن حتى البطاريات الموجودة حاليا حيث تتكلف مئات الدولارات لكل كيلوواط ساعة من الطاقة، على الرغم من حتى الكثير من الشركات تعمل لترويج أنواع أرخص منها (انظر "البطارية Ambri الأفضل" و"البطارية التى تستخدم الديزل والغاز الطبيعي").

التكنولوجيا هي خليط بين بطارية تدفق ونوع تجريبى بسمى بطارية ليثيوم-الكبريت. ففي بطارية التدفق ، ويتم تخزين السائل الإليكتروليتى الموجب والسالب في خزانات مسابح ضخمة الحجم. البطاريات هي جذابة لأن كمية الطاقة التي تخزن يمكن زيادتها ببساطة عن طريق توسيع هذه الخزانات، من دون زيادة حجم الاتصالات الالكترونية وبتر غيار البطارية الأخرى اللازمة لاستخراج الطاقة. لكنها تتطلب الأغشية أيونية مكلفة وكميات كبيرة من المواد.

بطاريات ليثيوم-الكبريت ، وفي الوقت نفسه، وتتألف من إثنان من الأقطاب الصلبة متصلين بواسطة السائل المنحل بالكهرباء. لديهم القدرة على تخزين كميات كبيرة من الطاقة، ولكن لقد كان من الصعب ترويجها لأنهم لا يمكن إعادة شحنهم في كثير من الأحيان بما فيه الكفاية. والمشكلة هي حتى المركبات المسماة polysulfides الليثيوم، والتي تتشكل خلال عملية الشحن والتفريغ، تميل إلى الذوبان في السائل المنحل بالكهرباء، وتهجر الليثيوم والكبريت غير قابلين للوصول لدورات الشحن في المستقبل. مع جميع إعادة شحن، حيث يتم فقدان المزيد من القدرات والطاقة، والحد من حياة هذه البطاريات

لكن تسوى رأى حتى هذه الظاهرة قد تكون مفيدة في بطارية التدفق ، حيث يتم تخزين الطاقة في سائل التحليل الكهربائى وليس في القطب الصلب. والواقع حتى مادة ليثيوم بولى سلفايد المنحلة تخزن المزيد من الطاقة من المواد المستخدمة عادة في صناعة بطاريات التدفق ، مثل الفاناديوم، وهناك حاجة أقل من المواد. ذلك، حيث تكلفة الليثيوم-الكبريت أقل من الفاناديوم، والتى يمكن حتى تساعد على خفض تكلفة بطاريات التدفق.

ماهوأكثر يقول كوى صاحب بطارية التدفق المعدلة لا بحاجة إلى أغشية أيونية. فقط واحد من الأقطاب هوالسائل، والآخر هومعدني مثل الليثيوم. طلاء غير مكلف على الليثيوم يخدم الغرض من الأغشية، ويسمح للأيونات ولكن ليس الإلكترونات للتنقل بين معدن الليثيوم وpolysulfides. وهذا هوالمفتاح لحماية جميع من الليثيوم وخلق تيار كهربائي.

لا تزال هناك تحديات أمام البطارية حتى يمكن ترويجها. على سبيل المثال، عدد المرات التي يمكن إعادة شحنها، بينما إعجاب حاليا لبطارية الليثيوم الكبريت، لا تزال بحاجة إلى تحسين لهذه التكنولوجيا لتكون قادرة على المنافسة اقتصاديا. بطارية تسوى واتهم 2،000 مرة، ولكن الهدف هوDOE 5،000 يعيد شحن. حتى لتصل إلى 2،000 دورة، انه يحتاج لتضم الليثيوم إضافية في بطارية لاستيعاب سمعة يحط بت المعدن مع جميع دورة شحن. يضيف ليثيوم اضافية الى التكلفة، والتي يمكن حتى تجعل من الصعب تحقيق هدف 100 دولار لكل كيلوواط ساعة.

Read more: http://www.technologyreview.com/news/514266/battery-could-provide-a-cheap-way-to-store-solar-power?nopaging=1#ixzz2UOlIO3re