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      新型液流電池技術可能具有16年的儲能潛力

      技術前瞻  Technology prospect

      新型液流電池技術可能具有16年的儲能潛力

      來源:
      中國化學與物理電源行業協會
      發布時間:
      2021/11/05
      瀏覽量

      陰極材料生產的電池可以提供電力,明顯改善電網級存儲。

      當電動汽車(EV)越來越受消費者的歡迎,電動汽車仍舊受到電池壽命以及單次電池充電的行駛里程的限制,使汽車繼續選擇使用化石燃料是消費者選擇。

      一旦研究人員研發出可以使電動汽車的電池,可以使電動汽車行駛長距離或長時間,不需要每隔幾小時甚至每天都需充電的時候,選擇化石燃料汽車的情況或可以得到改變。

      阿克倫大學(University of Akron,UA)的一支研究團隊發現了一種解決方案,在實驗室中演示了一種新型流動電池,或可儲存超過16年來循環裝置能量。

      由阿克倫大學聚合物科學和聚合物工程學院教授Yu Zhu領導的研究團隊研發了最穩定的陰極(正極)電解液,稱為水性有機氧化還原液流電池(AORFB),被視為在安全、可靠的大規模儲存能量裝置。

      Zhu教授在新聞發言中說:“高性能氧化還原液流電池(RFB)開發將豐富電能存儲系統的種類,補充間接性可再生能源的不足,因此提升車輛等電力設施的可適用性。”

      克服物質障礙

      高性能氧化還原液流電池已經為可再生能源(如太陽能、風能)開發出電網規模的存儲。然而,這些電池的重復使用需要很高的成本,電解液材料對環境也有危害,這對于迅速開發與使用存在巨大的挑戰。

      水性有機氧化還原液流電池使用可溶于水的有機材料作為氧化還原液流電池的電解液,這種材料可以從可再生資源獲得,并以非常低的成本制造。然而,到目前為止,科學家缺乏一種穩定的可溶于水的有機電解液材料,特別是正極(陰極)電解液。

      Zhu教授說:“為了顯著提高水性有機氧化還原液流電池的性能,開發新型陰極電解液是至關重要的。”

      為了解決這個問題,Zhu教授與他的團隊用一種最先進的陰極電解液,來驗證這種電解液可以提高其在水中的溶解度或能量密度。

      研究人員利用其親水性功能提升分子溶解性,從而改變了分子的對稱性。研究人員稱陰極電解液的溶解度有顯著提高。

      前所未有的能量儲存

      研究人員利用這種陰極電解液演示了電池在超過6000次循環仍可以保持90%以上的能量容量,以每天一次循環的速度,可以連續使用超過16年。

      研究人員在《Nature Energy》發表了工作論文,還提交了該技術的專利申請。

      Zhu教授說,我們團隊計劃使用新設計理念開發新材料,未來進一步促進水性有機氧化還原液流電池的研發,制造出更多可持續發展的、長期的大規模能源資源。

      中國化學與物理電源行業協會 楊柳翻譯

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