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新型氧化還原液流電池助力可再生能源存儲

汽車玩家 ? 來源:cnBeta ? 作者:cnBeta ? 2020-04-11 10:29 ? 次閱讀

為了給可再生能源找到更加合適的存儲方案,南加州大學(USC)的研究人員們,已經開發出了一種新型氧化還原液流電池。其特點是基于廉價且易于獲得的材料制成,研究主要作者稱:“我們已經展示了一種低成本、長壽命、安全、且環保的液流電池,對于太陽能和風能的大規模存儲具有極大的吸引力”。

液流電池原理圖(來自:USC)

相比之下,盡管特斯拉已經提供了基于鋰離子電池的可再生能源存儲系統,但其造價和維護成本并不便宜。

在所謂的氧化還原液流電池中,攜帶正負電荷的化學物質分別儲存在不同的容器中。

對應充放電的過程,這些物質會被泵入泵出,然后在腔室中通過薄膜來交換離子。

此前,類似系統需要動用昂貴、危險、有毒、可溶于酸的釩和溴作為電解質。但在 USC 的最新設計中,研究人員已經通過有機或更環保的物質進行了替代。

據悉,USC 團隊使用了來自采礦業廢品中的一種有機材料,可由包括二氧化碳在內的碳基原料制成,且已應用于其它氧化還原液流電池中。

測試期間,研究人員發現硫酸鐵溶液和蒽醌二磺酸(AQDS)電池可在數百次的充放電循環后,依然幾乎見不到任何性能上的損失。

此外與大規模使用釩的氧化還原液流電池相比,新型廉價材料還可節省大量的制造成本。研究一作 Sri Narayan 表示:

截至目前,能源儲存一直面臨著缺乏經濟性、對生態環境不夠友好、以及難以持續使用長達 25 年等問題。

比如鋰離子的使用壽命就相當有限,釩基電池也因材料昂貴、有毒而限制了大規模的商業應用。

好消息是,USC 團隊新研發的氧化還原液流電池系統,能夠作為應對上述挑戰的一種優秀解決方案,未來有望在住宅、商業和工業建筑等領域得到廣泛的應用。

有關這項研究的詳情,已經發表在近日出版的《電化學學會期刊》(Journal of The Electrochemical Society)上。

原標題為《A Durable, Inexpensive and Scalable Redox Flow Battery Based on Iron Sulfate and Anthraquinone Disulfonic Acid》。

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