Startup viser dets billigere gitterbatteri

Startup Sun Catalytix designer et flow-batteri til netenergilagring, der bruger brugerdefinerede materialer afledt af billige råvarekemikalier. Den slutter sig til snesevis af andre virksomheder, der søger at lave en enhed, der billigt og pålideligt kan levere flere timers strøm til at sikkerhedskopiere intermitterende vind- og solenergi.

Batteri stak: Sun Catalytix’ prototype oplades og aflades ved at cirkulere elektrolytvæsker gennem riller i firkantede plader adskilt af en membran.

MIT spinoff, som håber at differentiere sig med en ny kemi og billige mekaniske systemer, tester en lille fem-kilowatt prototype. Det projekterer, at et fuldskala-system, som det forventer at lave i 2015 eller 2016, vil koste under $300 per kilowatt-time, eller mindre end halvt så meget som de natrium-svovl-batterier, der nu bruges til multi-timers netlagring.

Sun Catalytix CEO Mike Decelle siger, at en fordel ved virksomhedens teknologi er, at den bruger billige ingredienser. Vi indkøber nogle af disse ting rigtig, rigtig billigt i ton-mængder [fra Kina] lige nu, siger han og står i en døråbning, så navnene på kemikalierne ikke er læsbare for en besøgende. Det er her, du skal finde frem og den slags mængder, du har brug for.

Det aktive materiale i et typisk flowbatteri er et metal, såsom vanadium eller zink, opløst i en flydende elektrolyt. For at skabe en strøm pumpes væskerne fra store tanke ind i en enhed, hvor der sker en elektrokemisk reaktion på tværs af en membran. Elektrolytterne pumpes i modsat retning for at oplade batteriet. En stor fordel ved flowbatterier er, at mængden af ​​energi, de lagrer, kan øges ved blot at gøre tankene større.

Sun Catalytix's elektrolytter er lavet af metaller kombineret med ligander eller molekyler, der binder til metalatomer. Brug af syntetiske metal-ligand-forbindelser som de aktive batterimaterialer gav ingeniører mere designfleksibilitet i at forfølge et billigt, sikkert batteri, der kan holde i 15 år med daglig opladning, ifølge virksomheden.

I en version af batteriet, der udvikles i laboratoriet, er to firkantede plader lavet af kulstof-plastkomposit, hver omtrent lige så tyk som et stykke papir, stablet med en tynd plastikmembran mellem dem for at danne en celle. Under opladning og afladning bevæger de to flydende elektrolytter sig gennem riller, der er skåret i hver plade for at udløse den kemiske reaktion på tværs af membranen.

Prototypesystemet, holdt i et glasindhegning, består af 50 celler i to vandrette rækker eller stakke. Cellerne er ikke forbundet individuelt; i stedet går strømmen gennem pladerne fra den ene ende af stakken til den anden, hvilket sparer omkostninger til ledningsføring. Under stablerne er der tanke med flydende elektrolytter, pumper, ventiler og rør lavet af PVC-plastik - som alt sammen er hyldeudstyr. Et system i fuld skala ville bruge hundredvis af celler, hver omtrent på størrelse med en pizzaæske.

En måde, hvorpå Sun Catalytix' batterier adskiller sig fra mere konventionelle flowbatterier, er ifølge virksomheden, at de aktive materialer er opløst i en næsten neutral vandig opløsning, der er sikker i tilfælde af spild og ikke ætsende for pumper og ventiler. De fleste strømningsbatterielektrolytter er stærke syrer, som kan forårsage sikkerhedsproblemer, hvis teknologien bruges i bygninger og kan kræve indeslutningsbeholdere, der medfører flere omkostninger, siger Venkat Srinivasan, leder af Energy Storage and Distributed Resources Lab ved Lawrence Berkeley National Laboratory.

Sun Catalytix konkurrerer også med virksomheder, der fremstiller trykluftlagringsmaskiner og batterier med deres egen nye kemi, såsom et zink-luft-batteri fra Eos Energy Storage og et flydende metal-batteri fra Ambri. (Se Billige batterier til backup af vedvarende energi og Ambris bedre batteri.) Decelle mener, at Sun Catalytix' batteri vil have en fordel i forhold til Ambri's med hensyn til sikkerhed. Et flydende metal-batteri kører ved flere hundrede grader celsius, hvilket kan give nogle kunder pause, siger han.

Sun Catalytix har til hensigt at pilotteste et batteri i fuld skala i 2015. Et system på 1 megawatt ville passe ind i to 20 fods skibscontainere, og elektrolyttankene ville kræve flere skibscontainere, afhængigt af hvor mange timers strøm der er behov for . Virksomheden, som har rejst 16,5 millioner dollars i investeringer, søger nu flere penge fra virksomheder og venturekapitalister til at bygge større prototyper. Det har til hensigt at fremstille cellestablerne selv og stole på kontraktproducenter eller systemintegratorer til at samle det endelige produkt, siger Decelle.

skjule