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可再生能源存储重大突破!新型“冬眠电池”仅在受热时释放能量

为了释放可再生能源的全部潜力,科学家们正不断探索先进的电池技术,努力解决太阳能和风能发电的间歇性问题。太平洋西北国家实验室(PNNL)的一个团队

为了释放可再生能源的全部潜力,科学家们正不断探索先进的电池技术,努力解决太阳能和风能发电的间歇性问题。太平洋西北国家实验室(PNNL)的一个团队提出了一种新的设计,符合这一领域的几个重要条件,展示了一种“冬眠”电池,它可以一次保存能量数月。

这项研究的核心是一种被称为熔盐电池的储能技术。这种电池已经以各种形式存在了50多年,并且由于其成本低和使用常见的材料,被认为是电网规模的可再生能源存储解决方案。

据悉,这些设备使用熔盐作为电解质,它是在电池的两个电极(阴极和阳极)之间携带电荷的溶液。将电解质保持在高温下,盐就会处于熔融状态,并看到它像液体一样流动,但在室温下它会变成固体。PNNL团队已经利用这些属性生产出了被称为基于温度的冬眠电池。

据了解,该装置由铝阳极和镍阴极组成,它们被浸泡在掺有硫的熔盐电解质中,以增加额外的容量。电池通过加热到180°C来充电,离子通过液体电解质产生化学能。将电池冷却到室温,会使电解液凝固,离子冻结,锁定能量,直到电池再次加热,使能量再次流动。

                

正因如此,科学家们还称该设备为“冻融电池”,尽管原型机只有冰球大小,但他们对扩大其规模的潜力持乐观态度。它的理论密度是每公斤260Wh,高于今天的铅酸电池和液流电池,其能量储存的材料成本约为每千瓦时23美元,该团队希望通过在设计中加入铁元素,将材料成本降低到每千瓦时6美元左右。在测试中,该电池在12周内保持了92%的容量。

这项研究成果已于近期发表在了《电池报告物理科学》(Cell Reports Physical Science)杂志上。研究人员说:”这很像春天在你的花园里种植食物,把多余的食物放在冰箱的一个容器里,然后在冬天把它解冻出来当晚餐。”

                        

最终,科学家们希望这项技术能够提供一种季节性的能量储存形式,在一年中的某个时间收集能量用于另一个时间。而且由于电池可以在保持大部分储存能量的情况下闲置,它一年只需要充电和放电几次。

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