美國科研人員日前在《美國化學(xué)學(xué)會(huì )·能源通訊》雜志上報告說(shuō),他們研發(fā)出一種新型液流電池,可通過(guò)溶解在中性值水中的有機分子來(lái)存儲電能。這項成果使無(wú)毒、無(wú)腐蝕性且使用壽命超長(cháng)的電池成為可能,并有望大幅降低生產(chǎn)費用。
液流電池的蓄電系統一般包含正負極兩個(gè)儲液罐,內裝兩種不同的電解液。這之間的連接部分是發(fā)電區,用一個(gè)隔膜隔開(kāi)。兩種電解液間隔著(zhù)薄膜產(chǎn)生離子交換來(lái)實(shí)現電能的儲存與釋放。
液流電池可以為風(fēng)能、太陽(yáng)能等發(fā)電不連續且輸出不穩定的可再生能源的存儲提供解決辦法,但現有的液流電池在多次充放電循環(huán)后存儲能力會(huì )下降,需要定期維護電解液。
哈佛大學(xué)的研究人員通過(guò)分別調整正負極電解液的分子結構,使它們可溶于水,從而研發(fā)出一種每充放電次只損失%存儲能力的電池,而鋰離子電池一般在次充放電后就不能使用了。
中性值還能大幅降低將電池正負兩極分開(kāi)的隔膜的制造成本。因為目前大部分液流電池的隔膜采用昂貴的聚合物以耐受電池內腐蝕性物質(zhì),其費用占到整個(gè)電池設備成本的三分之一。而這種新液流電池中的隔膜兩側實(shí)際上都只是鹽水,因此它的材質(zhì)可采用廉價(jià)的碳氫化合物,從而大大降低成本。
降低成本對電力存儲至關(guān)重要,特別是對風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源而言。美能源部電力辦公室能源存儲研究主管伊姆雷·久克認為,這項研究有望為未來(lái)的電池指明方向,成為電網(wǎng)基礎設施的一個(gè)標準構件。
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