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液流電池技術(shù)獲得新突破 儲存太陽能將成現(xiàn)實

鉅大LARGE  |  點擊量:860次  |  2020年01月05日  

太陽能和風(fēng)能是可再生能源的重要來源,但受到自然波動的影響。當(dāng)出現(xiàn)暴風(fēng)雨天氣或天氣晴朗時,電力生產(chǎn)供大于求,而多云或無風(fēng)的天氣勢必造成電力短缺。為保持電力供應(yīng)持續(xù)性,維持電網(wǎng)穩(wěn)定性,儲能設(shè)備就變得至關(guān)重要。氧化還原液流電池技術(shù)被最為看好。然而,此技術(shù)仍然存在一個很大的缺點:需要昂貴的材料和強酸。


德國耶拿大學(xué)(FSUJena)的化學(xué)家研究組在氧化還原液流電池技術(shù)上邁出了決定性的一步,新電池易于處理同時具有安全性和經(jīng)濟性:新電池使用有機聚合物和無害鹽水溶液。此電池創(chuàng)新之處就在于其價格大幅降低,MartinHager博士表示。


與常規(guī)的電池相比,氧化還原液流電池的電極不是由固體材料制成(例如,金屬或金屬鹽),而是以溶液的形式存在:電解質(zhì)溶液分別存儲在兩個罐內(nèi),形成電池的正極和負(fù)極。通過借助泵,聚合物溶液轉(zhuǎn)移至電化學(xué)電池,聚合物被電化學(xué)還原或氧化,從而進行電池充電或放電。為了防止電解質(zhì)溶液相互混合,電池通過一個膜將電解質(zhì)溶液隔離。MartinHager解釋道:新電池的能源存儲量以及額定功率都可進行單獨調(diào)整。另外,幾乎沒有任何自放電發(fā)生。


傳統(tǒng)的氧化還原液流系統(tǒng)大多使用溶解硫酸重金屬釩作為電解質(zhì)溶液。不僅極其昂貴,而且具有高度腐蝕性,因此需要使用特定的膜。另外,電池采用新型合成材料,再也無需使用強酸;聚合物都可在水溶液中游泳了。新型電池使用簡單、低成本的纖維素膜,避免使用有毒和昂貴的材料。此項研究的第一作者TobiasJanoschka表示,這種基于聚合物的氧化還原液流電池非常適合于大型風(fēng)電場和光伏電站的儲能系統(tǒng)。德國耶拿大學(xué)有機和高分子化學(xué)主席UlrichS.Schubert博士兼教授表示。


在耶拿大學(xué)的第一此測試中,氧化還原液流電池可承受高達10,000次充電周期,而且不喪失關(guān)鍵儲存量。研究中顯示系統(tǒng)的能量密度是十瓦小時每升。然而,科學(xué)家們已經(jīng)開始著手更大更高效的系統(tǒng)。(文/Tina譯)


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