美研發(fā)新型液流電池 每充放電千次只損失1%存儲能力

 美國科研人員日前在《美國化學(xué)學(xué)會·能源通訊》雜志上報(bào)告說，他們研發(fā)出一種新型液流電池，可通過溶解在中性ph值水中的有機(jī)分子來存儲電能。這項(xiàng)成果使無毒、無腐蝕性且使用壽命超長的電池成為可能，并有望大幅降低生產(chǎn)費(fèi)用。

液流電池的蓄電系統(tǒng)一般包含正負(fù)極兩個儲液罐，內(nèi)裝兩種不同的電解液。這之間的連接部分是發(fā)電區(qū)，用一個隔膜隔開。兩種電解液間隔著薄膜產(chǎn)生離子交換來實(shí)現(xiàn)電能的儲存與釋放。儲液罐越大，存儲的電能越多。

液流電池可以為風(fēng)能、太陽能等發(fā)電不連續(xù)且輸出不穩(wěn)定的可再生能源的存儲提供解決辦法，但現(xiàn)有的液流電池在多次充放電循環(huán)后存儲能力會下降，需要定期維護(hù)電解液。

哈佛大學(xué)的研究人員通過分別調(diào)整正負(fù)極電解液的分子結(jié)構(gòu)，使它們可溶于水，從而研發(fā)出一種每充放電1000次只損失1%存儲能力的電池，而鋰離子電池一般在1000次充放電后就不能使用了。

中性ph值還能大幅降低將電池正負(fù)兩極分開的隔膜的制造成本。因?yàn)槟壳按蟛糠忠毫麟姵氐母裟げ捎冒嘿F的聚合物以耐受電池內(nèi)腐蝕性物質(zhì)，其費(fèi)用占到整個電池設(shè)備成本的三分之一。而這種新液流電池中的隔膜兩側(cè)實(shí)際上都只是鹽水，因此它的材質(zhì)可采用廉價(jià)的碳?xì)浠衔铮瑥亩蟠蠼档统杀尽?/p>

由于電解質(zhì)能在中性ph值的水中溶解且無毒、無腐蝕性，人們可以用比較便宜的材料來制造儲液罐和泵等電池部件。

降低成本對電力存儲至關(guān)重要。美國能源部日前設(shè)立了一項(xiàng)目標(biāo)，旨在開發(fā)出能將每千瓦/小時(shí)電量的存儲成本降低到100美金以下的電池。如果該目標(biāo)達(dá)成，那么它存儲的風(fēng)能、太陽能等新能源將足以與傳統(tǒng)電力媲美。因此也可以說儲能技術(shù)是開啟新能源時(shí)代的鑰匙。

美能源部電力辦公室能源存儲研究主管伊姆雷·久克認(rèn)為，這項(xiàng)研究非常重要，它有望能為未來的電池指明方向，大幅提高電池壽命和降低成本，這種高效耐用的液流電池有望成為電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的一個標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件。

在哈佛大學(xué)技術(shù)開發(fā)辦公室的協(xié)助下，研究人員目前正與幾家公司合作，準(zhǔn)備將這項(xiàng)技術(shù)轉(zhuǎn)化到工業(yè)應(yīng)用。哈佛大學(xué)已提交報(bào)告，對這項(xiàng)液流電池的改進(jìn)技術(shù)申請專利。