Co jeśli woda morska mogłaby zasilić Twoje urządzenia - bez wysokich kosztów?Katalizator wykonany z odpadów może zmienić przyszłość magazynowania energii.
Akumulatory wody morskiej mają być kolejną granicą magazynowania energii, oferując wydajny sposób przechowywania i wypisania energii elektrycznej wytwarzanej z wody morskiej.Kluczową przeszkodą w ich komercjalizacji jest rozwój niedrogich materiałów katalizatorów, co z powodzeniem pokonali naukowcy w Unist.
Zespół naukowców stworzył wysokowydajny katalizator akumulatorów wód morskich, łącząc mocz z odpadami z drewna.Ten innowacyjny katalizator obniża przepięcie potrzebne do komórek wody morskiej i przyspiesza reakcje elektrochemiczne, umożliwiając szybsze wyładowanie energii elektrycznej.
Tradycyjnie metale szlachetne, takie jak platyna, były używane jako katalizatory, ale ich wysokie koszty czyni je niepraktycznymi do powszechnego użytku.
Zespół badawczy opracował innowacyjny katalizator z wykorzystaniem niedrogich materiałów - Lignin i mocznik.Lignin, produkt uboczny, który stanowi 15 do 35% drewna, jest produkowany podczas produkcji papieru i biopaliw.Mocznik, który jest obfity w ściekach przemysłowych, jest bogaty w azot.
Przez ogrzewanie ligniny do 800 ° C podczas jednoczesnego reakcji z mocznikiem w tej samej temperaturze zespół z powodzeniem włączył azot do każdej części struktury ligniny, tworząc katalizator o wysokiej wydajności.To domieszkowanie azotu znacznie zmniejsza energię potrzebną do wyładowania energii elektrycznej i zastępuje specyficzne atomy węgla w matrycy ligniny.
Po badaniu w komórkach wody morskiej nowy katalizator wykazał wydajność na równi z tradycyjnymi platynowymi katalizatorami.Co ciekawe, jego przepięcie było niższe niż katalizatorów platyny (PT/C).
Niższe przepięcie oznacza, że podczas rozładowania można efektywnie wykorzystać więcej przechowywanej energii.Maksymalna gęstość mocy osiągnięta przez nowy katalizator wynosiła 15,76 MW/cm², prawie identyczne z katalizatorem platyny 16,15 MW/cm² - ważny czynnik prędkości rozładowania.
Zespół zaproponował podejście neutralne dla węgla, które nie tylko zastępuje kosztowne katalizatory metali szlachetnych, ale także maksymalizuje wartość biomasy i odpadów przemysłowych.Ten innowacyjny katalizator może być stosowany w różnych systemach magazynowania energii, w tym w akumulatorach metali.