"Untuk tenaga angin dan matahari dapat digunakan secara signifikan, memerlukan baterai yang dibuat dari material yang murah yang mudah untuk diskala namun masih efisien", kata  Yi Cui, profesor sains dan teknik material dan anggota Stanford Institute for Materials and Energy Sciences, sebuah institute gabungan SLAC/Stanford."Kami yakin baterai baru kami dapat menjadi yang terbaik dirancang untuk mengatur fluktuasi alami dari energi alternatif."

Cui dan rekan melaporkan hasil penelitian mereka, beberapa yang paling awal didukung oleh  Pusat Penelitian Gabungan Penyimpanan Energi dalam baterai milik DOE, dalam edisi Mei Energy & Environmental Science.

Saat ini jaringan listrik tidak bisa mentolerir fluktuasi daya yang besar dan mendadak yang disebabkan oleh perubahan lebar di bawah sinar matahari dan angin. Seperti matahari dan angin dikombinasikan kontribusi untuk pendekatan jaringan listrik 20 persen, sistem penyimpanan energi harus tersedia untuk kelancaran keluar dari puncak dan lembah tenaga "intermiten" ini yang - menyimpan kelebihan energi dan pemakaian saat masukan turun.

Di antara baterai yang paling menjanjikan untuk penyimpanan grid intermiten saat ini adalah "aliran" baterai, karena itu relatif sederhana untuk skala tank mereka, pompa dan pipa dengan ukuran yang dibutuhkan untuk menangani kapasitas besar energi. Baterai aliran baru yang dikembangkan oleh kelompok Cui memiliki disederhanakan , desain lebih murah yang menyajikan solusi yang berpotensi layak untuk produksi skala besar.

Baterai aliran saat ini memompa dua cairan yang berbeda melalui ruang interaksi di mana molekul terlarut mengalami reaksi kimia yang menyimpan atau menyerah energi. Ruang ini berisi membran yang hanya memungkinkan ion tidak terlibat dalam reaksi untuk melewati antara cairan sekaligus mempertahankan ion aktif secara fisik terpisah. desain baterai memiliki dua kelemahan utama: biaya tinggi cairan yang mengandung bahan-bahan langka seperti vanadium - terutama dalam jumlah besar yang diperlukan untuk penyimpanan grid - dan membran, yang juga sangat mahal dan memerlukan pemeliharaan sering.

Desain baterai baru Stanford/SLAC battery design menggunakan hanya satu buah molekul  dan tidak membutuhkan membrans ama sekali.  Molekulnya sebagian besar terdiri dari elemen lithium dan sulfur yang relatif murah, yang berinteraksi dengan sebuah pelar lithium metal dilapiri dengan sebuah penghalang yang mengizinkan elektron untuk lewat tanpa merusak metal/logamnya. Saat pemakaian, molekul, disebut polysulfides lithium, menyerap lithium ion,. Saat mengisi, mereka kehilangan mereka kembali ke dalam cairan Seluruh aliran molekul dilarutkan dalam pelarut organik, yang tidak memiliki masalah korosi baterai aliran berbasis air .

"Pada tes awal, baterai baru  juga mempertahankan kinerja penyimpanan energi yang sangat baik melalui lebih dari 2.000 biaya dan kotoran, setara dengan lebih dari 5,5 tahun siklus harian, " kata Cui.

Untuk mendemonstrasikan konsep mereka, para peneliti menciptakan sebuag sistim miniatur dengan menggunakan kaca sederhana. Menambah solusi lithium polysulfide ke tabung segera menghasilkan listrik yang lampu LED.

Sebuah versi utilitas dari baterai baru akan ditingkatkan untuk menyimpan banyak energi megawatt-per jam.

Di masa yang akan datang grup Cui berencana untuk membuat sebuah sistim skala laboratorium untuk mengoptimalkan prosese penyimpnana energi dan mengindentifikasikan isu teknis potensial dan memuali berdiskusi dengan tuan ruamh potensial untuk unit demontrasi dalam skala penuh.

Sumber: sciencedaily.com