చైనీస్ పరిశోధకులు తక్కువ ఖర్చుతో కూడిన ఐరన్ ఫ్లో బ్యాటరీలో ఆశాజనక పురోగతిని నివేదించారు

గారేజీ కోసం కాదు, గ్రిడ్ కోసం లక్ష్యంగా ఉన్న బ్యాటరీ సూచన

చైనాలోని పరిశోధకులు దీర్ఘకాల శక్తి నిల్వకు గణనీయంగా సహాయపడగల పూర్తిగా ఐరన్ ఆధారిత ఫ్లో బ్యాటరీ రసాయనాన్ని అభివృద్ధి చేశామని చెబుతున్నారు. ఏప్రిల్ 1న Advanced Energy Materials లో ప్రచురితమైన ఈ పని, ఆల్కలైన్ ఆల్-ఐరన్ ఫ్లో బ్యాటరీని వివరిస్తుంది; రచయితల ప్రకారం, అది 6,000 కంటే ఎక్కువ చార్జ్ మరియు డిశ్చార్జ్ సైకిళ్లను సామర్థ్య తగ్గుదల లేకుండా తట్టుకుంది, అదే సమయంలో లిథియం ఆధారిత ప్రత్యామ్నాయాల కంటే చాలా తక్కువ ఖర్చు ఉన్న పదార్థాలను ఉపయోగించింది.

ఈ ఫలితాలు విస్తృత పరీక్షలు మరియు వాణిజ్యీకరణలో నిలబడితే, దాని ప్రాముఖ్యత సూటిగా ఉంటుంది: గ్రిడ్ ఆపరేటర్లకు దీర్ఘకాలం పని చేసే, తరచూ సైకిల్ అయ్యే, మరియు సమృద్ధిగా లభించే పదార్థాలపై ఆధారపడే నిల్వ వ్యవస్థలు అవసరం. ఐరన్ ఈ అవసరానికి అనేక కీలక ఖనిజాల కంటే మెరుగుగా సరిపోతుంది, ఎందుకంటే అది తక్కువ ఖర్చుతో, విస్తృతంగా అందుబాటులో ఉండి, ఇప్పటికే పెద్ద పారిశ్రామిక సరఫరా గొలుసుల్లో భాగంగా ఉంది.

ఐరన్ ఫ్లో బ్యాటరీలు ఎందుకు దృష్టిని ఆకర్షిస్తున్నాయి

ఫ్లో బ్యాటరీలు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు మరియు తక్కువ-కాల స్థిర నిల్వలో ఆధిపత్యం చెలాయించే లిథియం-అయాన్ వ్యవస్థలకు భిన్నంగా ఉంటాయి. శక్తిని కేవలం ఘన ఎలక్ట్రోడ్లలో నిల్వ చేయడానికి బదులుగా, అవి ట్యాంకుల్లో నిల్వ చేసిన ద్రవ ఎలక్ట్రోలైట్లపై ఆధారపడి, వాటిని వ్యవస్థలోకి పంపిస్తాయి. పరిమాణం మరియు బరువు అంతగా ప్రాధాన్యం లేని, కానీ స్థిరత్వం, భద్రత, మరియు నిల్వ కాలాన్ని పెంచగల సామర్థ్యం ముఖ్యమైన గ్రిడ్ అనువర్తనాలకు ఈ నిర్మాణం ఆకర్షణీయంగా ఉంటుంది.

ఆల్-ఐరన్ ఫ్లో బ్యాటరీలు చాలా కాలంగా ఆశాజనక ఎంపికగా పరిగణించబడుతున్నప్పటికీ, పనితీరు మధ్య సమతుల్యాలు వాటి పురోగతిని పరిమితం చేశాయి. మూల పాఠ్యంలో ఇచ్చిన అధ్యయన సారాంశం ప్రకారం, రెండు కొనసాగుతున్న సమస్యలు తక్కువ విద్యుత్-రసాయన ప్రతివర్తనత మరియు లిగాండ్ క్రాస్ఓవర్; ఇవి రెండూ దీర్ఘకాల సైక్లింగ్ స్థిరత్వాన్ని దెబ్బతీస్తాయి. ప్రాయోగికంగా, దీని అర్థం ఈ వ్యవస్థ పునరావృత వినియోగంలో స్థిరమైన ప్రత్యామ్నాయాలతో పోటీ పడేంతగా నిలబడకపోవచ్చు.

కొత్త అధ్యయనం ఏమి మార్చిందని చెబుతోంది

నివేదించబడిన పురోగతి బ్యాటరీ అనోలైట్ రూపకల్పనపై కేంద్రీకృతమైంది. పెద్ద స్టెరిక్ అడ్డంకి మరియు ప్రతికూల ఛార్జ్ కలిగిన రక్షణ పొరతో కూడిన ఐరన్ కాంప్లెక్స్‌ను తాము సృష్టించామని పరిశోధకులు చెబుతున్నారు. స్థిరత్వాన్ని రెండు మార్గాల్లో మెరుగుపరచడం లక్ష్యం: విద్యుత్-రసాయనాన్ని మరింత బలంగా చేయడం, మరియు మెంబ్రేన్ పర్మియేషన్ మరియు ఇతర అనవసర క్రాస్ఓవర్‌లను తగ్గించడం.

మూల పాఠ్యం ప్రకారం, బృందం 12 ఆర్గానిక్ లిగాండ్లతో ప్రారంభించి, 11 వేర్వేరు ఐరన్ కాంప్లెక్స్‌లను నిర్మించి, అనేక రౌండ్ల స్క్రీనింగ్ తర్వాత [Fe(HPF)BHS]4− గా గుర్తించిన కాన్ఫిగరేషన్‌ను ఎంచుకుంది. పేపర్ సారాంశంలో, ఆ వెర్షన్ 80 mA cm−2 కరెంట్ డెన్సిటీలో 6,000 కంటే ఎక్కువ సైకిళ్లను సాధించి, రచయితలు రికార్డ్-బ్రేకింగ్ సైక్లింగ్ స్థిరత్వంగా వివరించినదాన్ని అందించింది.

వాణిజ్య కథనానికి అత్యంత కీలకం పనితీరు మాత్రమే కాదు, ఖర్చు కూడా. ఆ అభ్యర్థి ప్రకారం, పదార్థ ఖర్చు లిథియం-ఆధారిత ప్రత్యామ్నాయాల కంటే సుమారు 80 రెట్లు తక్కువ. ఖర్చు పోలికలు ఏమి కొలుస్తున్నాం, ఏ పరిమాణంలో, మరియు ఏ సరఫరా అంచనాల కింద అనే దానిపై ఆధారపడతాయి కాబట్టి ఈ సంఖ్యను జాగ్రత్తగా చూడాలి. అయినా, దిశ స్పష్టంగా ఉంది: పెద్ద స్థాయి నిల్వ కోసం పదార్థ ఖర్చులను ఐరన్-ఆధారిత రసాయనం గణనీయంగా తగ్గించగలదని ఈ అధ్యయనం బలమైన వాదన చేస్తోంది.

దీర్ఘకాల నిల్వకు ప్రత్యామ్నాయాలు ఎందుకు అవసరం

పవర్ వ్యవస్థల్లో గాలి, సౌర శక్తి వాటా పెరుగుతుండగా, ఇప్పుడు కేవలం చిన్న ఖాళీలను నింపడమే కాకుండా మరింత చేయగల నిల్వ అవసరం. అవి శక్తిని ఎక్కువ సమయ అంతరాల్లో మార్చగల, తరచుగా సైకిల్ అయ్యే, మరియు నిర్వహించదగిన భద్రతా మరియు సరఫరా-శ్రేణి ప్రమాదాలతో పని చేసే వ్యవస్థలను కోరుకుంటున్నాయి. అందుకే లిథియం-అయాన్ ఇప్పటికీ ప్రస్తుత అమల్లో ఆధిపత్యం చెలాయిస్తున్నప్పటికీ, ఫ్లో బ్యాటరీలు మళ్లీ చర్చకు వస్తూనే ఉంటాయి.

ఐరన్-ఆధారిత ఫ్లో రూపకల్పన ప్రత్యేకంగా ఆకర్షణీయంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే ఇది తక్కువ ఖర్చు, దీర్ఘకాలిక, కాలనిరోధక వ్యవస్థలు శక్తి ఘనత కంటే ఎక్కువ ముఖ్యమైన మార్కెట్ విభాగాన్ని లక్ష్యంగా చేస్తుంది. యుటిలిటీలు మరియు గ్రిడ్ ప్లానర్లు గరిష్ట శక్తిని చిన్న వాహన-పరిమాణపు ఫుట్‌ప్రింట్‌లో ప్యాక్ చేయడంకంటే, అనేక సంవత్సరాల పాటు నమ్మదగిన నిల్వ ఆస్తులను నిర్మించడంపై ఎక్కువ దృష్టి పెడతారు.

ఇంకా ఏమి అనిశ్చితంగా ఉంది

అత్యంత ముఖ్యమైన హెచ్చరిక విజయవంతమైన అధ్యయనం మరియు బ్యాంకబుల్ ఉత్పత్తి మధ్య ఉన్న ఖాళీ. మూల పదార్థమే సందేహాన్ని సూచిస్తోంది, మరియు ఆ సందేహం సమంజసమైనదే. ప్రయోగశాల పనితీరు, ఎంత గొప్పగా ఉన్నా, అది తయారు చేయడానికి, ఆర్థికపరంగా మద్దతు ఇవ్వడానికి, నిర్వహించడానికి, మరియు పెద్ద స్థాయిలో అమలు చేయడానికి సులభమైన వాణిజ్య వ్యవస్థలుగా ఆటోమేటిక్‌గా మారదు.

దృశ్యమానతలో కూడా లోటు ఉంది. ఇచ్చిన పాఠ్యంలో ఈ పరిశోధన దాని ప్రభావాలు ఉన్నప్పటికీ విస్తృత ప్రధానస్రవంతి కవరేజ్ పొందలేదని పేర్కొంది. అది ఈ క్లెయిమ్ అతిశయోక్తి అని నిరూపించదు, కానీ ఈ సాంకేతికత ఇంకా ప్రజా ధృవీకరణ చక్రంలో తొలిదశలో ఉందని సూచిస్తుంది. పెట్టుబడిదారులు, యుటిలిటీలు, మరియు డెవలపర్లు దీనిని సమీప-కాల అంతరాయం కంటే ముందు స్వతంత్ర నిర్ధారణ, ఆపరేషనల్ డేటా, మరియు స్పష్టమైన ఖర్చు లెక్కల్ని కోరుకుంటారు.

గమనించదగిన అభివృద్ధి

ఈ జాగ్రత్తలున్నప్పటికీ, ఈ అధ్యయనం ప్రాధాన్యత కలిగినదే. గ్రిడ్ నిల్వ అనేది శక్తి మార్పులో ప్రధాన అడ్డంకుల్లో ఒకటి, మరియు మార్కెట్‌కు ఒకటి కంటే ఎక్కువ రసాయనాలు అవసరం. దీర్ఘకాలిక ఆల్-ఐరన్ ఫ్లో బ్యాటరీ ఈ రంగానికి ఒక అర్థవంతమైన జోడింపు అవుతుంది, ఎందుకంటే ఇది తక్కువ ఖర్చు, దీర్ఘకాలం, ఎక్కువ సైకిల్ జీవితం, మరియు పదార్థ సమృద్ధి అనే అత్యంత కఠినమైన అవసరాల కలయికను నేరుగా లక్ష్యంగా చేస్తుంది.

తక్షణ takeaway ఏమిటంటే, లిథియం తొలగించబడిందని కాదు. పరిశోధకులు పెద్ద స్థిర నిల్వ కోసం అత్యంత విశ్వసనీయ ప్రత్యామ్నాయాలలో ఒకదాన్ని మెరుగుపరిచినట్లుగా ఉంది. తదుపరి పరీక్షలు స్థిరత్వం మరియు ఖర్చు వాదనలను ధృవీకరిస్తే, ఈ పని గ్రిడ్ వైపు కదులుతున్న తదుపరి ముఖ్యమైన నాన్-లిథియం నిల్వ సాంకేతికతల తరంగంలో భాగమవుతుంది.

ఈ వ్యాసం CleanTechnica నివేదిక ఆధారంగా ఉంది. మూల వ్యాసం చదవండి.