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可再生能源存儲重大突破!新型“冬眠電池”僅在受熱時釋放能量

財聯(lián)社發(fā)布時間:2022-04-07 10:10:02

財聯(lián)社(上海,編輯 黃君芝)訊,為了釋放可再生能源的全部潛力,科學家們正不斷探索先進的電池技術,努力解決太陽能和風能發(fā)電的間歇性問題。太平洋西北國家實驗室(PNNL)的一個團隊提出了一種新的設計,符合這一領域的幾個重要條件,展示了一種“冬眠”電池,它可以一次保存能量數(shù)月。

這項研究的核心是一種被稱為熔鹽電池的儲能技術。這種電池已經(jīng)以各種形式存在了50多年,并且由于其成本低和使用常見的材料,被認為是電網(wǎng)規(guī)模的可再生能源存儲解決方案。

據(jù)悉,這些設備使用熔鹽作為電解質(zhì),它是在電池的兩個電極(陰極和陽極)之間攜帶電荷的溶液。將電解質(zhì)保持在高溫下,鹽就會處于熔融狀態(tài),并看到它像液體一樣流動,但在室溫下它會變成固體。PNNL團隊已經(jīng)利用這些屬性生產(chǎn)出了被稱為基于溫度的冬眠電池。

據(jù)了解,該裝置由鋁陽極和鎳陰極組成,它們被浸泡在摻有硫的熔鹽電解質(zhì)中,以增加額外的容量。電池通過加熱到180°C來充電,離子通過液體電解質(zhì)產(chǎn)生化學能。將電池冷卻到室溫,會使電解液凝固,離子凍結,鎖定能量,直到電池再次加熱,使能量再次流動。

正因如此,科學家們還稱該設備為“凍融電池”,盡管原型機只有冰球大小,但他們對擴大其規(guī)模的潛力持樂觀態(tài)度。它的理論密度是每公斤260Wh,高于今天的鉛酸電池和液流電池,其能量儲存的材料成本約為每千瓦時23美元,該團隊希望通過在設計中加入鐵元素,將材料成本降低到每千瓦時6美元左右。在測試中,該電池在12周內(nèi)保持了92%的容量。

這項研究成果已于近期發(fā)表在了《電池報告物理科學》(Cell Reports Physical Science)雜志上。研究人員說:"這很像春天在你的花園里種植食物,把多余的食物放在冰箱的一個容器里,然后在冬天把它解凍出來當晚餐。"

最終,科學家們希望這項技術能夠提供一種季節(jié)性的能量儲存形式,在一年中的某個時間收集能量用于另一個時間。而且由于電池可以在保持大部分儲存能量的情況下閑置,它一年只需要充電和放電幾次。






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