Onderzoekers van KIST hebben een veilige en economische oplaadbare waterbatterij ontwikkeld om de beperkingen van lithium-ionbatterijen te ondervangen. Ze gebruiken een samengestelde katalysator die waterstofgas effectief omzet in water, waardoor potentiële risico's worden verminderd. Het is een innovatieve ontdekking die praktische en efficiënte alternatieven kan bieden voor energieopslagsystemen.
Een team van wetenschappers van het Koreaanse Instituut voor Wetenschap en Technologie (KIST) is erin geslaagd een oplaadbare waterbatterij te ontwikkelen die zowel veilig als kosteneffectief is. Deze innovatie lost de beperkingen op van de huidige lithium-ionbatterijen die veelvuldig worden gebruikt in energieopslagsystemen. De sleutel tot hun succes ligt in de ontwikkeling van een composietkatalysator bestaande uit mangaandioxide en palladium. Deze unieke katalysator is in staat potentieel gevaarlijk waterstofgas om te zetten in onschadelijk water, wat zowel de veiligheid als optimale prestaties garandeert.
Als gevolg van deze ontdekking is het wijdverbreide gebruik van deze geavanceerde batterijen in energieopslagsystemen en andere industrieën nu een haalbare mogelijkheid. Dit biedt een zeer praktisch, economisch en vooral veiliger alternatief voor bestaande technologieën.
Er is een groeiende vraag naar energieopslagsystemen (ESS) die elektriciteit efficiënt kunnen opslaan en leveren wanneer dat nodig is. Het huidige gebruik van lithium-ionbatterijen (LIB's) in ESS brengt echter twee belangrijke uitdagingen met zich mee: hoge kosten en potentiële brandgevaren. Het is cruciaal om dringend te zoeken naar kosteneffectievere en veiligere alternatieven om aan deze toenemende vraag te voldoen.
Dr. Oh Si Hyoung van KIST zei: "Deze technologie betreft een op maat gemaakte veiligheidsstrategie voor oplaadbare waterbatterijen, gebaseerd op een ingebouwd actief veiligheidsmechanisme waarmee risicofactoren automatisch worden beheerst. Bovendien kan het worden toegepast in diverse industriële installaties waar lekkage van waterstofgas een van de grootste veiligheidsrisico's is (bijvoorbeeld waterstoftankstations, kerncentrales, enz.) om de openbare veiligheid te beschermen."
Onderzoek naar oplaadbare waterbatterijen
Dr. Oh, Si Hyoung heeft samen met een onderzoeksteam van het Energy Storage Research Center van het Korea Institute of Science and Technology (KIST) met succes deze batterij ontwikkeld, waarmee wordt voldaan aan de dringende eisen op het gebied van kosteneffectiviteit en veiligheid.
Vanwege de lagere grondstofkosten zijn waterige oplaadbare batterijen niet zo duur als Li-ion batterijen. De productie van waterstofgas vormt echter een veiligheidsrisico, wat de commercialisering belemmert.
Zie ook : Groene innovatie: UPEI's waterstofexperiment met aardappelschillen
Verbetering van veiligheidsmaatregelen in batterijtechnologie
Onderzoekers hebben geprobeerd het contact tussen de metalen anode en de elektrolyt te voorkomen door een beschermende oppervlaktelaag aan te brengen. Corrosie van de metalen anode en ophoping van waterstofgas kunnen echter nog steeds optreden, wat op de lange termijn tot een mogelijke explosie kan leiden.
Om dit cruciale probleem aan te pakken, heeft het onderzoeksteam met succes een composietkatalysator ontwikkeld bestaande uit mangaandioxide en palladium. Deze katalysator heeft het opmerkelijke vermogen om het in de cel geproduceerde waterstofgas direct om te zetten in water. Dit garandeert optimale prestaties en ongeëvenaarde veiligheid voor de cel.
Onder normale omstandigheden reageert mangaandioxide niet op waterstofgas. Door simpelweg een kleine hoeveelheid palladium toe te voegen, absorbeert de katalysator snel waterstof en zet het weer om in water.
Onderzoekers van KIST ontwikkelen een veilige en zuinige oplaadbare batterij op waterbasis. Deze uitvinding zal naar verwachting binnenkort de batterijmarkt veroveren vanwege het veiligere karakter en de kosteneffectiviteit.
Bron : Zeer veilige oplaadbare waterbatterijen dankzij elektrolytregeneratie
