Российские ученые создали композит для ванадиевых проточных аккумуляторов

Зеленая энергетика, в том числе солнечные батареи и ветряки, нестабильны. Для того, чтобы сгладить колебания в производстве энергии, необходимы надежные и удобные накопители энергии, например, аккумуляторы. Проточная батарея представляет собой среднее между аккумулятором и топливный элементом, поскольку жидкий электролит прокачивается через нее насосом.

Основной элемент такой батареи — пластина, которая преобразует энергию химических связей в электричество. Как правило, эти пластины делаются из графита, он обладает хорошей электропроводностью и химической стабильностью, однако плохо проницается электролитами, что снижает эффективность и сокращает срок службы батареи, а также усложняет производство.

Российские ученые из Университета «МИСИС» и их коллеги из других институтов предложили в качестве материала для изготовления биполярных пластин вместо мелкозернистого изотропного графита использовать высоконаполненный проводящими углеродными наполнителями карбонизированный эластомерный композит. Такой материал отличается высокой химической стойкостью и дает возможность регулировать электрические и механические свойства сделанной из него пластины. Биполярные пластины были изготовлены с использованием углеродных волокон марки Toray T700, измельченного искусственного графита, и технического углерода марки N220. Окончательное формирование свойств осуществлялось путем нагрева в инертной среде до температуры 340 градусов Цельсия.

Получившиеся в результате пластины обладали долей углерода в 75 процентов от массы, а углеродных волокон — 12,5 процентов. Чем выше доля углеродных волокон в такой детали, тем лучше ее механические свойства. Созданный материал пригоден для серийного производства пластин для ванадиевых аккумуляторов со сложной архитектурой.