鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1463次 | 2018年05月21日
你知道液體也能做電池嗎?
政府和公用事業(yè)需要一種大規(guī)模儲(chǔ)存能量的設(shè)備來解決風(fēng)能和太陽能不穩(wěn)定的問題。一種可能性是流動(dòng)電池,通過使用液體來儲(chǔ)存和釋放能量。但是這種設(shè)備存在一個(gè)問題,即能量密度低,也就是說設(shè)備的大小決定其儲(chǔ)存能量的多少?,F(xiàn)在,位于英國沃什里奇蘭的西北太平洋國家實(shí)驗(yàn)室研究出一種新型流動(dòng)電池,這種電池可以比現(xiàn)有流動(dòng)電池多儲(chǔ)存兩倍能量。
傳統(tǒng)電池的固體電極被兩部分液體電解質(zhì)代替。液體放在分離池中,當(dāng)其流入電池槽時(shí),液體間的化學(xué)反應(yīng)通過多孔膜就可以放電和充電。
通過增加液體就可以很容易擴(kuò)展流動(dòng)電池的能量?jī)?chǔ)存量。相較于常用于移動(dòng)設(shè)備的鋰電池,流動(dòng)電池每度電的消耗也會(huì)更便宜。這樣,流動(dòng)電池就成為電網(wǎng)的潛在最佳選擇。但是,流動(dòng)電池的低能量密度也會(huì)限制它們?yōu)椴糠蛛娋W(wǎng)供電的發(fā)展,因?yàn)樗鼈冃枰艽罂臻g,這點(diǎn)在城市里就會(huì)很受限制。
新型流動(dòng)電池使用黑色鍍鋅多碘化物液體和透明鍍鋅碘化物液體。按照實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn),流動(dòng)電池可以釋放12瓦時(shí)電能,比得上兩塊蘋果電池容量。比較一下,流動(dòng)電池每公升電解質(zhì)可以釋放167瓦時(shí)的能量,而鍍鋅溴化物電池為70瓦時(shí),釩電池則為15到25小時(shí)。(作為參考,電能汽車在城市中行駛,每1.6公里需要350瓦時(shí)電能)
理論上講,研究者稱如果在這種新型電池里溶解更多化學(xué)物質(zhì),它可以釋放高達(dá)322瓦時(shí)的電能,而經(jīng)常用在隨身電子設(shè)備和一些小型電動(dòng)車?yán)锏钠胀?a href="http://www.wnssr.com" class = "seo-anchor" data-anchorid=12 target="_blank">鋰電池僅能釋放233瓦時(shí)的電能。
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%
研究者稱,他們研制的新型鍍鋅多碘化合物電池更安全。因?yàn)樗锩娴囊后w不是酸性的,這一點(diǎn)不同于其它的流動(dòng)電池。因此這種新型流動(dòng)電池不需要配備昂貴的物質(zhì)防止其腐蝕。此外,這種新型電池可以在極端天氣——零下20到零上50攝氏度下使用,這比其它電池具有更廣泛的操作窗口。而其它電池則需要加熱和冷卻系統(tǒng)來幫助其適應(yīng)其應(yīng)用的電力設(shè)備。
實(shí)驗(yàn)室電池原型的一個(gè)問題是金屬鋅的加強(qiáng)作用會(huì)減弱電池放電效果。研究人員表示可以通過加入酒精減少這種增強(qiáng)效果,他們還在探索是否有其它添加劑可以控制這種反應(yīng)。
科學(xué)家計(jì)劃對(duì)更大的能釋放100瓦時(shí)電能的電池進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。2月24日他們通過《自然通訊》雜志在線講述了他們的發(fā)現(xiàn)。