ИСТИНА

Развитие альтернативной энергетики и востребованность технологий распределенных энергосетей в последние годы обуславливает рост областей применения различных устройств накопления и долгосрочного хранения электроэнергии. Одним из наиболее перспективных устройств являются проточные редокс-батареи (ПРБ), основными преимуществами которых являются возможность независимого масштабирования мощностных характеристик и энергоёмкости накопителя энергии, большой срок службы (до 20 лет) и высокая степень безопасности при эксплуатации. Заряд-разрядный блок (стек) ПРБ состоит из последовательно соединённых мембранно-электродных блоков (МЭБ). В составе МЭБ присутствуют токосъемные биполярные пластины, которые традиционно изготавливаются из графита и материалов на его основе из-за их высокой химической стойкости и электропроводности. Существует ряд сложностей, возникающих в процессе изготовления и эксплуатации токосъемных пластин такого рода, а именно проблема механической обработки хрупких графитовых изделий из-за их невысоких прочностных характеристик, что ограничивает их применение. В настоящее время активно ведутся работы по получению функциональных материалов, которые наряду с высокой электрической проводимостью, химической и электрохимической стабильностью обладали бы технологичностью в процессе изготовления и лучшими эксплуатационными характеристиками в сочетании в другими элементами МЭБ (ионобменной мембраной и материалом электрода). В представленной работе изучался материал Эластокарб® (ЭК) для возможности применения его в биполярных пластинах ванадиевой ПРБ, представляющий собой эластомерные матрицы, смешанные с графитом. Опытные образцы были протестированы в составе единичного МЭБ. Исследованные образцы материала показали в сравнении с высокоплотным графитом лучшие физико-механические свойства, сопоставимую химическую стойкость, но при этом обладали более низкой электропроводностью примерно в 4-5 раза (30-35 См/см у ЭК против 89 См/см у высокоплотного графита). Экспериментальные исследования МЭБ с биполярными пластинами из ЭК выявили несколько большее сопротивление сборки в целом, что заметно сказывается на разрядных характеристиках ПРБ при низких плотностях заряд/разрядного тока. Если добиться повышения электропроводности ЭК до величины, сопоставимой с графитом, при сохранении настоящих физико-механических параметров, то возможно его более широкое применение в проточных химических источниках тока, работающих с высокой удельной мощностью разряда. Работа выполнена в рамках Госзадания (№ государственной регистрации АААА-А19-119061890019-5).