Proto\u010dne baterije sastoje se od dvije komore, svaka ispunjena drugom teku\u0107inom (anolit i katolit). Baterije se pune putem elektrokemijske reakcije i pohranjuju energiju u kemijskim vezama. Kada su spojene na vanjski strujni krug, osloba\u0111aju tu energiju koja mo\u017ee napajati elektri\u010dne ure\u0111aje. Proto\u010dne baterije razlikuju se od solid-state baterija po tome \u0161to imaju dva vanjska spremnika teku\u0107ine koja stalno cirkulira kroz njih za opskrbu elektrolitom. \u0160to je ve\u0107i spremnik za opskrbu elektrolitom, to vi\u0161e energije baterija mo\u017ee pohraniti.<\/p>\n\n\n\n
Ako se pove\u0107aju na veli\u010dinu nogometnog igrali\u0161ta ili vi\u0161e, proto\u010dne baterije mogu poslu\u017eiti kao pomo\u0107ni generatori za elektri\u010dnu mre\u017eu. Proto\u010dne baterije jedan su od klju\u010dnih stupova strategije dekarbonizacije za pohranu energije iz obnovljivih izvora energije. Njihova je prednost u tome \u0161to se mogu graditi u bilo kojem mjerilu, od mjerila laboratorijskog stola do veli\u010dine gradskog bloka.<\/p>\n\n\n\n
Znanstvenici s PNNL-a (Pacific Northwest National Laboratory) razvili su novi tip proto\u010dne baterije temeljem otkri\u0107a da otapanje jednostavnog \u0161e\u0107era u elektrolit pove\u0107ava vr\u0161nu izlaznu snagu za nevjerojatnih 60%. \u0160tovi\u0161e, nakon godinu dana konstantnog punjenja i p\u0161ra\u017enjenja baterija nije izgubila gotovo ni\u0161ta od svog kapaciteta.<\/p>\n\n\n\n
Istra\u017eiva\u010di su bili prvi koji su poku\u0161ali otopiti \u0161e\u0107er koji se zove \u03b2-ciklodekstrin u anolitu stanice, nadaju\u0107i se da \u0107e to pomo\u0107i kod potpuno druga\u010dijeg problema. Nisu o\u010dekivali da \u0107e dodatno napuniti bateriju. “Tra\u017eili smo jednostavan na\u010din da otopimo vi\u0161e fluorenola u na\u0161em elektrolitu na bazi vode”, rekao je Ruozhu Feng, prvi autor nove studije. “\u03b2-ciklodekstrin je u tome pomogao, ali prava je korist bila ova iznena\u0111uju\u0107a kataliti\u010dka sposobnost.”<\/p>\n\n\n\n
Rade\u0107i s istra\u017eiva\u010dima s Yalea, otkrili su da \u0161e\u0107er prihva\u0107a pozitivno nabijene protone, uravnote\u017euju\u0107i kretanje negativno nabijenih elektrona koji se kre\u0107u prema i preko stani\u010dne membrane. Nakon malo uga\u0111anja, uspjeli su pove\u0107ati brzinu reakcije, a time i efektivnu razinu snage baterije, za nevjerojatnih 60%.<\/p>\n\n\n\n
“Ovo je potpuno novi pristup razvoju proto\u010dnog elektrolita za baterije”, rekao je Wei Wang, dugogodi\u0161nji istra\u017eiva\u010d PNNL-a i glavni autor studije. “Pokazali smo da mo\u017eete koristiti potpuno druga\u010diji tip katalizatora dizajniranog za ubrzavanje pretvorbe energije. I nadalje, budu\u0107i da je otopljen u teku\u0107em elektrolitu, eliminira mogu\u0107nost izbacivanja \u010dvrste tvari.”<\/p>\n\n\n\n
Nakon \u0161to je izlazna snaga optimizirana, tim je pre\u0161ao na ispitivanje izdr\u017eljivosti kako bi vidio ho\u0107e li \u0161e\u0107erni aditiv utjecati na vijek trajanja elektrolita. Istra\u017eiva\u010di su neprekidno punili i praznili bateriju vi\u0161e od godinu dana, zaustaviv\u0161i se tek kad je plasti\u010dna cijev pukla, i bili su iznena\u0111eni kada su otkrili samo zanemariv gubitak kapaciteta.<\/p>\n\n\n\n
Vrijedno je napomenuti da proto\u010dne baterije obi\u010dno traju puno dulje od litijevih baterija, ali bez obzira na to, ovo je prvi put da je bilo koja proto\u010dna baterija poznata objavljenoj znanosti ikad pokazala ovu vrstu dugovje\u010dnosti.<\/p>\n\n\n\n