为了构建负担得起的电网储能解决方案,液流电池装置近年来再次引起了研究人员的广泛关注。本文要向您介绍的是来自MIT 的独特电极。具体来说,该校的研究团队开发了一种类似于软冰淇淋的新型电极材料,他们认为可以将其集成到“半固体”电池中,以更便宜地存储可再生能源。
使用权:
阿里云服务器精选特惠,热门产品免费试用3个月
(来源:Thaneer Narayanan/麻省理工学院新闻)
在可再生能源存储方面,液流电池是一个非常有吸引力的研究方向。与锂离子电池相比,它们灵活、可扩展且成本低廉。
通常,能量存储设施将液体流存储在罐中。然后通过特殊的转换膜,收集或释放电化学能量。当需要扩容时,也可以简单地通过增加水箱容积来解决。
更好的是,液流电池可以储存数月的能量,以填补太阳能和风能的峰谷缺口。麻省理工学院研究团队的新解决方案将成本发挥到了一个更大的极限。
与依赖钒(Vanadium)等材料的传统氧化还原液流电池解决方案相比,麻省理工学院的研究团队通过大量实验为新设计选择了更便宜的化学品。
最终他们找到了一种类似于冰淇淋(浆状混合物)的电导体配方,不仅具有类似于糖蜜的稠度,而且具有相当理想的性能。
研究插图(来自:Joule)
具体来说,麻省理工学院的研究小组选择了一种含有二氧化锰(MnO2)颗粒和炭黑的导电添加剂。当混合物从罐中泵入电化学转换膜时,炭黑与导电锌溶液发生反应,有效地将化学能转化为电能。
为了了解运营成本方面的潜力,他们将与其他储能系统一起测试基于新解决方案的半固态液流电池。由于使用浆状混合物代替传统液流电池中的溶液,因此确实需要更多的功率才能顺利地泵送到转化膜。
不过,即使有这个缺点,科学家们在新型半固态液流电池实验装置中还是取得了不错的成果。推断8/24/72 小时运行模式,新设计的性能优于锂离子和钒氧化还原液流电池超过1 天。
研究作者Thaneer MalaiNarayanan 表示:“我们进行了全面、自上而下的分析,并考虑了各种权衡,以了解电池成分对性能和成本的影响程度。” “结果表明,我们的系统优于其他对照组。所有系统都更便宜并且可以灵活扩展。”