冰激凌狀的新電極材料將開啟可再生能源的廉價(jià)儲(chǔ)存時(shí)代
現(xiàn)在，被稱為“液流電池”的設(shè)備吸引了許多科學(xué)家的注意，他們正在尋找可負(fù)擔(dān)得起的解決方案，用于電網(wǎng)規(guī)模的能量存儲(chǔ)，但它們足夠負(fù)擔(dān)得起嗎？向可再生能源的轉(zhuǎn)變，需要前瞻性的存儲(chǔ)解決方案，而麻省理工學(xué)院設(shè)計(jì)的一種新的液流電池被認(rèn)為是一種具有成本效益的候選電池。麻省理工學(xué)院的一個(gè)團(tuán)隊(duì)認(rèn)為在這個(gè)方面還有改進(jìn)的空間，并開發(fā)了一種
為此，麻省理工學(xué)院的研究人員正著手設(shè)計(jì)和制造一種更實(shí)惠的液流電池，它使用的化學(xué)物質(zhì)比目前的候選材料更便宜，比如，依賴釩的氧化還原液流電池。為了尋找一種更實(shí)惠的導(dǎo)體，該團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了廣泛的實(shí)驗(yàn)，最終找到了一種粘稠的混合物配方，這種混合物的稠度類似于糖蜜，似乎能夠提供理想的性能。
這種入選配方的質(zhì)地類似于軟冰淇淋，是由一種厚厚的黑色混合物組成的，其中含有分散的二氧化錳（MnO2）顆粒和炭黑中的導(dǎo)電添加劑。當(dāng)混合物從儲(chǔ)罐中泵向薄膜時(shí)，炭黑與導(dǎo)電鋅溶液發(fā)生反應(yīng)，能有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。
采用這種混合物的半固態(tài)液流電池與其他能量存儲(chǔ)系統(tǒng)一起進(jìn)行了測(cè)試，研究團(tuán)隊(duì)想看看它們?cè)谶\(yùn)行成本方面的比較情況。因?yàn)樗褂玫氖且环N類似漿液的混合物，而不是傳統(tǒng)的液流電池所采用的水溶液，所以它需要更多的能量才能將液體從水箱泵到膜上。但即使考慮到這一點(diǎn)，科學(xué)家們說他們的新型半固態(tài)液流電池的表現(xiàn)依然良好。
他們計(jì)算了8小時(shí)、24小時(shí)和72小時(shí)的運(yùn)行成本，發(fā)現(xiàn)對(duì)于任何超過一天的存儲(chǔ)時(shí)間，該設(shè)計(jì)都優(yōu)于釩氧化還原液流電池和鋰離子電池。
研究團(tuán)隊(duì)表示：“我們進(jìn)行了全面的、自下而上的分析，以了解電池的成分如何影響性能和成本，并考慮了所有的權(quán)衡。我們證明，我們的系統(tǒng)可以比其他系統(tǒng)更便宜，并且可以擴(kuò)展規(guī)模。”
科學(xué)家們指出，為了促進(jìn)向可再生能源的大規(guī)模轉(zhuǎn)變，需要研發(fā)出一套存儲(chǔ)技術(shù)。根據(jù)該團(tuán)隊(duì)的說法，不同的情況可能需要不同的解決方案，鋰電池在8小時(shí)或更短的時(shí)間內(nèi)提供一個(gè)很好的備份選項(xiàng)，但如果超過8小時(shí)，就會(huì)變得昂貴。雖然氫電池對(duì)于短期存儲(chǔ)來說很昂貴，但對(duì)于長期存儲(chǔ)來說可能是劃算的。該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃繼續(xù)開發(fā)這種新穎的電池系統(tǒng)，看看它可能會(huì)在這一陣容中處于什么位置。
該團(tuán)隊(duì)成員、麻省理工學(xué)院能源倡議（MIT Energy Initiative）的研究科學(xué)家埃姆雷·根澤爾（Emre Gençer）表示：“向清潔能源的過渡需要不同持續(xù)時(shí)間的儲(chǔ)能系統(tǒng)，以備陽光不照、風(fēng)不吹的時(shí)候使用。我們的工作表明，當(dāng)這些VRE電源在一天或更長時(shí)間不能發(fā)電時(shí)（例如在自然災(zāi)害的情況下），半固態(tài)液流電池可能是一種既可以挽救生命又很經(jīng)濟(jì)的選擇。”
作者： 來源：@知新了了 責(zé)任編輯：admin
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