辛辛那大學的一位化學家設想,未來每個家庭都由儲存在更安全、成本更低的氧化還原液流電池中的再生能源供電。
Jimmy Jiang 和他的團隊在《自然通訊》雜誌上描述了他們的新專案。
他們創造了一種新型電池,可能對風能和太陽能發電場所需的大規模能源儲存產生深遠的影響。蔣設想的未來是每個家庭都由電池中儲存的再生能源供電。
電池在需要時儲存再生能源,而不僅僅是在生產時儲存。這對於充分利用風能和太陽能至關重要。
傳統的鉛酸電池含有硫酸和水的混合物。儘管它們價格便宜並且由容易獲得的材料製成,但它們對於工業或大規模使用具有嚴重的缺點。它們的能量密度非常低,對於儲存城市供電所需的兆瓦能源沒有用。
此外,它們具有較低的電化學穩定性閾值。據江說,這意味著它們可能會爆炸。 “水有電壓限制。一旦水電池的電壓超過 1.5 伏特的穩定窗口,水就會分解或分裂成氫氣和氧氣,從而產生爆炸性危險混合物。”
隨後,Jiang 和他的學生開發了一種能夠產生近 4 伏特電力的無水電池。 Jiang的新設計不涉及使用分離膜,分離膜是此類電池中最昂貴的部件之一。
“膜非常昂貴”,而且效率低下,因為它們無法完全分離陽極和陰極。 ,蔣說。 “我們開發了一種新型儲能材料,可以以更低的成本提高性能。”隔膜約佔電池成本的30%,顯然研究小組已經提交了臨時專利申請,這就是為什麼這些電池中使用的中間介質尚未發布太多消息。
江說:“還有很長的路要走。”但他表示,我們正在努力在未來 20 年內進行電池革命。 “我很有自信。大量的研究活動正在突破電池性能的極限。”
他的學生同樣熱情。博士生兼研究合著者 Rabin Siwakoti 表示,該電池提供了更高的能量密度。 “因此,即使是小電池也可以提供更多能量。”
顯然,使用鉛電池仍然存在問題,這也是由於酸的使用,即使在不釋放氧和氫的情況下並且因此在密封結構中,酸也會帶來問題。
研究的合著者、加州大學客座教授 Soumalya Sinha 表示,各國正在競相開發更便宜、更有效率的電池。 「這個項目大大降低了材料成本,」他說。 “我們正在努力以更低的成本獲得相同的性能。”因為成本過高是再生能源普及有限的原因之一。
辛辛那提家用再生能源高性能鉛電池一文來自《經濟情景》 。
這是在 Sun, 15 Oct 2023 16:11:55 +0000 在 https://scenarieconomici.it/da-cincinnati-le-batterie-al-piombo-ad-alte-prestazioni-per-le-energie-rinnovabili-a-casa/ 的報紙 “Scenari Economici” 上發表的文章的翻譯。