鉅大LARGE | 點擊量:315次 | 2023年07月10日
斯坦福大學(xué)嘗試鈉和鉀液流電池儲能
所謂的液流電池,一直以來被人們認為可以用來存儲間歇性可再生能源。然而,到目前為止,可能出現(xiàn)電流的液體種類有兩方面限制。一方面受到它們能夠輸送能量的限制。另一方面,要極高的溫度或使用毒性很大或昂貴的化學(xué)品才能實現(xiàn)。
斯坦福大學(xué)材料科學(xué)與工程助理教授WilliamChueh及其同事決定嘗試鈉和鉀液流電池儲能,它們在室溫下將它們混合形成液態(tài)金屬,作為電子供體的液體-或電池的負極側(cè)。從理論上講,這種液態(tài)金屬的每克可用能量是其他的流動電池負側(cè)流體備選者的至少10倍。
博士生AntonioBaclig說“我們還有很多工作要做,但這是一種新型的液流電池,可以使用地球上豐富的材料,更經(jīng)濟地使用太陽能和風(fēng)能?!睘榱耸褂秒姵氐囊簯B(tài)金屬負端,該小組找到了一種合適的由鉀和氧化鋁制成的陶瓷膜,以保持負極和正極材料分離,同時允許電流流動。
這兩個進步使傳統(tǒng)液流電池的最大電壓新增了一倍多,這種原型在數(shù)千小時的運行中可以保持穩(wěn)定。這種更高的電壓意味著電池可以在同樣尺寸下存儲更多的能量,這也降低了生產(chǎn)電池的成本。Baclig說“新電池技術(shù)有許多不同的性能指標可以滿足:成本,效率,尺寸,壽命,安全性等。我們認為這種技術(shù)有可能通過更多的工作來滿足這些指標,這就是我們?yōu)榇烁械脚d奮的原因?!?/p>
斯坦福大學(xué)博士生,斯坦福大學(xué)博士候選人(見圖片)GeoffMcConohy,AntonioBaclig和AndreyPoletayev發(fā)現(xiàn)陶瓷膜能夠非常有選擇性地防止鈉遷移到細胞的正面-假如膜能成功的話這將十分關(guān)鍵。然而,這種類型的膜在高于200℃的溫度下才最有效。為了追求室溫電池,該小組嘗試使用更薄的薄膜。這提高了設(shè)備的功率輸出,并表明改進膜的設(shè)計是一條很有前景的道路。
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%
他們還為電池的正極試驗了四種不同的液體。水基液體會迅速使膜降解,但他們認為非水基的選擇將改善電池的性能。