可再生能源存储重大突破!新型“冬眠电池”仅在受热时释放能量

本文转自:财联社
财联社(上海 , 编辑 黄君芝)讯 , 为了释放可再生能源的全部潜力 , 科学家们正不断探索先进的电池技术 , 努力解决太阳能和风能发电的间歇性问题 。太平洋西北国家实验室(PNNL)的一个团队提出了一种新的设计 , 符合这一领域的几个重要条件 , 展示了一种“冬眠”电池 , 它可以一次保存能量数月 。
这项研究的核心是一种被称为熔盐电池的储能技术 。这种电池已经以各种形式存在了50多年 , 并且由于其成本低和使用常见的材料 , 被认为是电网规模的可再生能源存储解决方案 。
据悉 , 这些设备使用熔盐作为电解质 , 它是在电池的两个电极(阴极和阳极)之间携带电荷的溶液 。将电解质保持在高温下 , 盐就会处于熔融状态 , 并看到它像液体一样流动 , 但在室温下它会变成固体 。PNNL团队已经利用这些属性生产出了被称为基于温度的冬眠电池 。
据了解 , 该装置由铝阳极和镍阴极组成 , 它们被浸泡在掺有硫的熔盐电解质中 , 以增加额外的容量 。电池通过加热到180°C来充电 , 离子通过液体电解质产生化学能 。将电池冷却到室温 , 会使电解液凝固 , 离子冻结 , 锁定能量 , 直到电池再次加热 , 使能量再次流动 。
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正因如此 , 科学家们还称该设备为“冻融电池” , 尽管原型机只有冰球大小 , 但他们对扩大其规模的潜力持乐观态度 。它的理论密度是每公斤260Wh , 高于今天的铅酸电池和液流电池 , 其能量储存的材料成本约为每千瓦时23美元 , 该团队希望通过在设计中加入铁元素 , 将材料成本降低到每千瓦时6美元左右 。在测试中 , 该电池在12周内保持了92%的容量 。
这项研究成果已于近期发表在了《电池报告物理科学》(Cell Reports Physical Science)杂志上 。研究人员说:"这很像春天在你的花园里种植食物 , 把多余的食物放在冰箱的一个容器里 , 然后在冬天把它解冻出来当晚餐 。"
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【可再生能源存储重大突破!新型“冬眠电池”仅在受热时释放能量】最终 , 科学家们希望这项技术能够提供一种季节性的能量储存形式 , 在一年中的某个时间收集能量用于另一个时间 。而且由于电池可以在保持大部分储存能量的情况下闲置 , 它一年只需要充电和放电几次 。