Металл-серный проточный аккумулятор

Изобретение относится к области электрохимической энергетики, в частности, к системам накопления энергии, включающие химические источники тока на основе металл - серных аккумуляторов с проточным электролитом. Металл-серный проточный аккумулятор сочетает в себе принципы работы металл-серных аккумуляторов на жидким электролите и проточных редокс батарей. Электрическая энергия накапливается и выделяется в металл-серном аккумуляторе, за счет процессов интеркаляции/деинтеркаляции ионов металла и процессов окисления/восстановления (т.е. заряда/разряда) серы (S8) на катоде. Задачей данного изобретения является создание металл-серного проточного аккумулятора с улучшенными техническими характеристиками плотности энергии и сроком службы. Техническим результатом данного изобретения является разработка металл-серного (Me-S, где Ме = Li, Na, K, Mg, Ca, Al и Zn) проточного аккумулятора, где заряд энергии произведенной в электродных ячейка запасается в перезаряжаемой ионопроводящей неводной электролит, который хранится и подается непрерывно/периодически насосом из отдельного резервуара (резервуарах). Указанный технический результат в предлагаемом изобретении достигается тем, что в качестве положительного электрода используется металл-серный катод (Me-S, где Ме = Li, Na, K, Mg, Ca, Al и Zn); в электродные ячейки содержащие, металл-серный катод и металлический (либо сплав металлов) анод, разделены катионообменной (Men+) мембраной обеспечивающей обмен катионов (Меn+ = Li+, Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Al3+ и Zn2+) подается насосом (и/или компрессором) неводный ионопроводящий электролит из отдельного резервуара (резервуарах) с балансирующей скоростью. Металл-серные проточные аккумуляторы в сравнении с литиевыми и проточными редокс батареями обладает рядом преимуществ: использование активных металлических анодов позволяет резко увеличить удельную энергию за счет высокого емкости металлических анодов по сравнению с интеркаляционными соединениями, а сера в качестве катода обладает высокой теоретической удельной емкостью (1675 мАч/г); предложенные металл-серные проточные аккумуляторы имеют высокие удельную мощность энергии 250-680 Вт·ч/кг, количество выдерживаемых циклов заряда/ разряда – 8000-20000, энергоэффективность 80-95 %; использование поточной системы движения электролита решает проблему подавления полисульфидного челнока и миграции серы к аноду, характерную для обычных металл-серных батарей с неподвижным слоем электролита;системные компоненты (Li, Na, Mg, и Al) и делают батареи менее токсичными; предлагаемые проточные батареи являются недорогими и экономичными;технология легко масштабируема и может использоваться для очень длительного хранения энергии, полученной от солнечных, ветряных и др. электростанций.