鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:957次 | 2018年07月08日
哈佛大學(xué)研發(fā)液流電池:比儲能鋰電池便宜 安全性更高
如今隨著可再生能源的普及,能量儲存市場發(fā)展?jié)摿薮蟆Mㄟ^固定電池組單元儲存能量提高了風(fēng)能和太陽能的利用效率,特斯拉希望憑借電動車鋰電池組的研發(fā),進(jìn)一步探究儲能市場。
哈佛大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,除了鋰電池組,肯定還有更適合儲存能量的結(jié)構(gòu)設(shè)計。MichaelAziz教授和他的團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)液流電池組,據(jù)稱其擁有的一些特性更有助于能量的儲存。
在液流電池單元中,液態(tài)電解質(zhì)在兩個容器箱體中循環(huán)流動,而兩個箱體通過一個薄膜進(jìn)行分離。離子穿越薄膜就實(shí)現(xiàn)了電荷轉(zhuǎn)移,整個過程與氫燃料電池的發(fā)電原理類似。調(diào)節(jié)兩個容器箱體的尺寸,能夠改變液流電池組的儲電容量,而薄膜的面積控制著功率輸出的大小。
研究人員聲稱,液流電池組即便放置很長一段時間,電能也不會出現(xiàn)流失,極端的溫度條件也不會對儲電量造成影響。除此之外,液流電池組將比同等儲電能力的鋰離子產(chǎn)品價格更便宜。相比于鋰電池組,正在測試的液流電池組原型產(chǎn)品選用的材料更常規(guī)且容易獲取,比之前設(shè)計的安全性也更高。
早先的一些液流電池組把釩和溴溶于酸中形成電解質(zhì),現(xiàn)在研究人員正在測試用醌類化合物取代釩,亞鐵氰化物代替溴。電池組原型產(chǎn)品采用了低腐蝕程度的堿性溶液,更輕量化且價格更低的復(fù)合塑料箱體得以應(yīng)用。取代其他儲能設(shè)計中的金屬箱體會引起電阻的增大,但是已經(jīng)有研究發(fā)現(xiàn)提高電壓可以解決這種問題。
新型液流電池組原型產(chǎn)品壽命周期為1900個充放電循環(huán),不過能量密度等級要低于鋰電池組。實(shí)驗(yàn)室采集數(shù)據(jù)顯示,液流電池組能量密度為19瓦時/升,而鋰離子電池組達(dá)到300瓦時/升。盡管如此,哈佛研究團(tuán)隊(duì)依然堅信未來三年,液流電池組將具有商業(yè)推廣可行性。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
液流電池組的發(fā)展并不局限于此,德國nanoFlowcell公司日前展示了多款應(yīng)用液流電池的概念車型,其中包括1075馬力的高級轎跑。概念車型已經(jīng)獲得了德國公共道路的測試許可,但是未來發(fā)展前景現(xiàn)在還不得而知。
歐陽明高還建議,國內(nèi)電池企業(yè)想要在安全問題上取得突破,還應(yīng)學(xué)習(xí)研究特斯拉電池的安全設(shè)計?!翱陀^地說,特斯拉的電池并不安全,至少單體電池是不安全的。但是,不安全的單體電池能夠做到系統(tǒng)安全,是因?yàn)樘厮估昧?000多只18650的三元鎳鈷鋰電池,單體不安全的電池組合起來就安全了。這也成為特斯拉安全設(shè)計的專利?!?/p>