Home / ENERGY

Rabu, 30 November 2022 - 08:43 WIB

Janji baterai seng-ion untuk penyimpanan jaringan listrik saat ini dilebih-lebihkan, kata para ilmuwan

jalur pembongkaran otomatis bertujuan untuk membuat daur ulang baterai lebih

jalur pembongkaran otomatis bertujuan untuk membuat daur ulang baterai lebih


Kredit: Domain Publik CC0

Dalam upaya untuk dapat menyimpan energi matahari dan angin terbarukan pada jaringan listrik untuk digunakan pada saat matahari tidak bersinar dan angin tidak bertiup, para ilmuwan sedang menyelidiki sejumlah jenis bahan kimia untuk skala besar. skala baterai yang dapat digunakan untuk penyimpanan jaringan.

Salah satu kandidat untuk bahan kimia baterai semacam ini, yang disebut aqueous zinc ion battery (AZIB), telah diidentifikasi sebagai teknologi yang menjanjikan untuk penyimpanan jaringan yang dapat membantu memaksimalkan keuntungan dari sumber energi terbarukan. Landasan keterjangkauan dan keamanan AZIB bergantung pada penggunaan seng, logam utama yang berkelanjutan, sebagai bahan anoda dalam sel.

Dibandingkan dengan lithium dalam baterai lithium-ion komersial, seng jauh lebih banyak secara alami dan sangat kompatibel dengan air, sehingga memungkinkan penggunaan langsung elektrolit berbasis air yang hemat biaya, tidak mudah terbakar.

Namun, dalam sebuah studi baru dari para peneliti di Universitas Waterloo yang bekerja sebagai bagian dari Pusat Penelitian Penyimpanan Energi Bersama yang berkantor pusat di Laboratorium Nasional Argonne Departemen Energi AS (DOE), para ilmuwan telah mengusulkan bahwa banyak klaim dalam literatur terbuka telah ditaksir terlalu tinggi, dan baterai zinc-ion masih menghadapi banyak tantangan. Sebuah makalah berdasarkan penelitian, “Menuju baterai seng-ion praktis untuk penyimpanan energi elektrokimia,” muncul di 1 Agustus. 11 edisi online Joule.

“Anoda seng membawa keamanan tinggi dan biaya rendah untuk baterai seng-ion berair karena stabil dengan sebagian besar elektrolit berbasis air,” kata Profesor Universitas Waterloo Linda Nazar, yang bersama dengan mahasiswa pascasarjananya Chang Li adalah penulis utama dari belajar. Namun, selama siklus charge-discharge, seng cenderung tumbuh sebagai kristal runcing dan acak — disebut dendrit — yang dapat dengan mudah menyebabkan korsleting saat mengisi baterai.Meskipun banyak strategi telah dilaporkan untuk memecahkan masalah seng dendrit, hanya beberapa di antaranya dapat mengatasi persyaratan aplikasi praktis.

Tantangan juga tetap ada di sisi katoda. Menurut Nazar, molekul air dalam elektrolit berbasis air dapat secara spontan berdisosiasi menjadi ion hidroksida dan proton. Sementara proton bersaing dengan ion seng dalam proses bolak-balik ke bahan katoda baterai — sebuah proses yang dikenal sebagai interkalasi — ion hidroksida yang tersisa dapat bergabung dengan seng. Reaksi itu menghasilkan senyawa yang disebut seng berlapis hidroksida ganda, yang menurut Nazar mengendap di permukaan katoda dan “keluarkan seng dari persamaan, mengisolasi permukaan dalam reaksi samping yang sangat merusak.”

Pertanyaan utama yang dihadapi baterai seng, menurut Nazar, adalah bagaimana menekan aktivitas air. Jawabannya, katanya, bisa terletak pada elektrolit hibrida non-aqueous/aqueous yang dapat membantu menyerap air, mencegah disosiasi. “Elektrolit ini telah terbukti cukup efektif untuk memastikan penyisipan seng-ion mendominasi kimia,” katanya.

Nazar mengidentifikasi kelemahan penting tambahan untuk beberapa penelitian yang melibatkan baterai seng, menyatakan bahwa penelitian yang menjalankan baterai pada tingkat siklus yang sangat tinggi cenderung lebih didasarkan pada penyisipan proton daripada interkalasi seng. “Perputaran baterai seng yang super cepat tidak akan membantu penyimpanan jaringan skala besar,” katanya. “Kami mencoba meluruskan—siklus hanya pada kecepatan sedang dan kemudian melakukan rekayasa elektrolit untuk menghambat disosiasi air.”

Sebuah makalah berdasarkan penelitian, “Menuju baterai seng-ion praktis untuk penyimpanan energi elektrokimia,” muncul di 1 Agustus. 11 edisi online Joule.

Informasi lebih lanjut:
Chang Li et al, Menuju baterai seng-ion praktis untuk penyimpanan energi elektrokimia, Joule (2022). DOI: 10.1016/j.joule.2022.06.002

Informasi jurnal:
Joule

Disediakan oleh Argonne National Laboratory

Kutipan: Janji baterai seng-ion untuk penyimpanan jaringan listrik saat ini dilebih-lebihkan, kata para ilmuwan (2022, 29 November) diambil 29 November 2022 dari https://techxplore.com/news/2022-11-zinc-ion-batteries-electric- grid-storage.html

Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.





Source link

Share :

Baca Juga

Tiga pejabat senior ONGC menghentikan penyelidikan atas tragedi tongkang, Energy News, ET EnergyWorld

ENERGY

Tiga pejabat senior ONGC menghentikan penyelidikan atas tragedi tongkang, Energy News, ET EnergyWorld
Produksi minyak mentah di India turun 5 persen, produksi gas turun 8 persen, Energy News, IT Energy World

ENERGY

Produksi minyak mentah di India turun 5 persen, produksi gas turun 8 persen, Energy News, IT Energy World
Sinar-X mengungkapkan kimia yang sulit dipahami untuk baterai kendaraan listrik yang lebih baik

ENERGY

Sinar-X mengungkapkan kimia yang sulit dipahami untuk baterai kendaraan listrik yang lebih baik
'Simbol visi baru Turki,' kapal latihan terbaru berangkat ke Mediterania

ENERGY

‘Simbol visi baru Turki,’ kapal latihan terbaru berangkat ke Mediterania
Arab Saudi menggandakan impor bahan bakar minyak Rusia Q2 untuk pembangkit listrik

ENERGY

Arab Saudi menggandakan impor bahan bakar minyak Rusia Q2 untuk pembangkit listrik
Andhra Pradesh HC terus menandatangani perjanjian pembelian listrik antara negara bagian, pengembang energi terbarukan, Energy News dan ET EnergyWorld

ENERGY

Andhra Pradesh HC terus menandatangani perjanjian pembelian listrik antara negara bagian, pengembang energi terbarukan, Energy News dan ET EnergyWorld
Sekarang, tangan Mitsui menantang perintah pajak mundur 2.400 crore dari pemerintah, Energy News dan ET EnergyWorld.

ENERGY

Sekarang, tangan Mitsui menantang perintah pajak mundur 2.400 crore dari pemerintah, Energy News dan ET EnergyWorld.
Pengembangan sumber energi terbarukan atau revolusi? Kecepatan investasi teknologi akan menentukan, Energy News, ET EnergyWorld

ENERGY

Pengembangan sumber energi terbarukan atau revolusi? Kecepatan investasi teknologi akan menentukan, Energy News, ET EnergyWorld