新电池可以在室温下负担得起风能和太阳能的存储

2019-10-14 17:41:23

斯坦福大学研究人员开发的新材料组合可能有助于开发可充电电池,该电池能够存储通过风能或太阳能产生的大量可再生能源。随着进一步的发展,这项新技术可以在正常的环境温度下快速,经济高效地向电网输送能量。

这项技术-一种称为液流电池的电池-长期以来一直被认为是存储间歇性可再生能源的候选技术。但是,到目前为止,可以产生电流的液体种类要么受到它们可以输送的能量的限制,要么需要极高的温度,或者使用了剧毒或昂贵的化学物质。

斯坦福大学材料科学与工程学助理教授William Chueh以及他的博士生Antonio Baclig和现为Alphabet研究子公司X Development的技术探矿者Jason Rugolo决定尝试钠和钾,钠和钾在室温下混合形成液态金属,作为电池电子供体(或负极)一侧的液体。从理论上讲,这种液态金属每克的可用能量至少是液流电池负极侧流体的其他候选能量的10倍。

巴克利格说:“我们还有许多工作要做,但这是一种新型的液流电池,它可以使用地球上富足的材料,负担得起地更多地利用太阳能和风能。”

该小组在7月18日的Joule杂志上发表了他们的工作。

分离面

为了使用电池的液态金属负极,该小组发现了一种由钾和氧化铝制成的合适的陶瓷膜,可以使负极和正极分离,同时允许电流通过。

两者的共同进步使传统液流电池的最大电压提高了一倍以上,并且原型在数千小时的运行中保持稳定。更高的电压意味着电池可以为其尺寸存储更多的能量,这也降低了电池的生产成本。

Baclig说:“一种新的电池技术要满足许多不同的性能指标:成本,效率,尺寸,寿命,安全性等。” “我们认为这种技术有可能通过更多的工作满足所有人的要求,这就是我们对此感到兴奋的原因。”

未来的改进

斯坦福大学的博士生团队除Baclig外还包括Geoff McConohy和Andrey Poletayev,他们发现陶瓷膜非常有选择性地阻止了钠迁移到细胞的正侧-如果该膜能够成功,则至关重要。但是,这种类型的膜在高于200摄氏度(392 F)的温度下最有效。为了追求室温电池,该小组尝试了使用更薄的膜。这提高了设备​​的功率输出,并表明完善膜的设计是一条有希望的道路。

他们还为电池的正极侧试验了四种不同的液体。水性液体会迅速降解膜,但他们认为非水性选项会改善电池的性能。

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。