Bateri Suria Baru Yang Lebih Murah Dibuat Dengan Ramuan Pee
Rama-Rama pada panel solar. Kredit foto: Penjawab (cc 2.0)

Bateri yang dibuat dengan urea, yang biasanya dijumpai dalam baja dan air kencing mamalia, boleh memberikan cara kos rendah untuk menyimpan tenaga yang dihasilkan melalui kuasa solar atau lain-lain bentuk tenaga boleh diperbaharui untuk kegunaan semasa waktu habis.

Bateri itu tidak boleh terbakar dan mengandungi elektrod yang diperbuat daripada aluminium dan grafit yang banyak. Bahan utama elektrolitnya, urea, sudah dihasilkan secara industri oleh tan untuk baja tumbuhan.

"Jadi pada asasnya, apa yang anda ada ialah bateri yang dibuat dengan bahan-bahan yang paling murah dan paling banyak yang anda dapati di Bumi. Dan ia sebenarnya mempunyai prestasi yang baik, "kata Hongjie Dai, profesor kimia di Stanford University. "Siapa yang fikir anda boleh mengambil grafit, aluminium, urea, dan benar-benar membuat bateri yang boleh kitaran untuk masa yang lama?"

Di 2015, makmal Dai adalah yang pertama untuk membuat bateri aluminium boleh dicas semula. Sistem ini dikenakan dalam masa kurang dari satu minit dan berlangsung beribu-ribu siklus pembuangan caj. Makmal itu bekerjasama dengan Institut Penyelidikan Teknologi Perindustrian Taiwan (ITRI) untuk menggerakkan motosikal dengan versi lama ini, yang mempunyai satu kelemahan utama: ia melibatkan elektrolit mahal.

Versi terbaru termasuk elektrolit berasaskan urea dan kira-kira 100 kali lebih murah daripada model 2015, dengan kecekapan yang lebih tinggi dan masa pengecasan minit 45. Itulah urea kali pertama digunakan dalam bateri.

Perbezaan kos antara kedua bateri, kata Dai, adalah "seperti malam dan siang." Penemuan tersebut muncul di Prosiding National Academy of Sciences.


grafik langganan dalaman


Tidak seperti tenaga yang diperoleh daripada bahan api fosil, tenaga suria pada dasarnya boleh dimanfaatkan hanya apabila matahari bersinar. Panel solar memancarkan tenaga ke dalam grid elektrik pada waktu siang hari. Jika tenaga itu tidak dimakan segera, ia hilang sebagai panas.

Memandangkan permintaan terhadap teknologi boleh diperbaharui, begitu juga dengan keperluan untuk bateri yang murah dan efisien untuk menyimpan tenaga untuk dibebaskan pada waktu malam. Bateri hari ini, seperti lithium-ion atau bateri asid plumbum, mahal dan mempunyai lifespans terhad.

Bateri baharu itu boleh memberikan penyelesaian kepada masalah penyimpanan grid, kata calon doktor doktor Michael Angell. "Ia murah. Ia cekap. Penyimpanan grid adalah matlamat utama. "

Penyimpanan grid juga matlamat yang paling realistik, kerana kos rendah bateri, kecekapan tinggi, dan jangka hayat panjang, kata Angell. Satu jenis kecekapan, yang dipanggil kecekapan Coulombic, adalah ukuran berapa banyak caj keluar dari bateri seunit yang diperlukan semasa pengisian. Kecekapan Coulombic untuk bateri ini adalah peratus 99.7 yang tinggi.

Walaupun juga cekap, bateri lithium-ion yang biasa dijumpai di elektronik kecil dan peranti lain boleh menjadi mudah terbakar. Sebaliknya, bateri urea tidak boleh terbakar dan oleh itu kurang berisiko.

"Saya berasa selamat jika bateri saya di rumah saya terbuat dari urea dengan sedikit kemungkinan menyebabkan kebakaran," kata Dai.

Untuk memenuhi permintaan penyimpanan grid, bateri komersil perlu berlangsung sekurang-kurangnya sepuluh tahun. Dengan menyiasat proses kimia di dalam bateri, Angell berharap dapat memanjangkan hayatnya.

Prospek menjanjikan. Di makmal, bateri ion aluminium berasaskan urea ini boleh melalui kitar caj 1,500 dengan masa pengecasan 45 min.

"Dengan bateri ini, mimpi itu adalah untuk tenaga solar yang akan disimpan di setiap bangunan dan setiap rumah," kata Dai. "Mungkin ia akan mengubah kehidupan seharian. Kita tidak tahu. "

Paten bateri telah dilesenkan kepada Sistem AB, yang diasaskan oleh Dai. Versi komersial sedang dalam pembangunan.

Perkara Sumber

Jackie Flynn untuk Universiti Stanford

Jabatan Tenaga Amerika Syarikat, Pelan Bakat Rangkaian Global 3.0, Kementerian Pendidikan Taiwan, dan Taishan Scholar Project membiayai kerja.

Buku-buku yang berkaitan

at InnerSelf Market dan Amazon