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储能电池:液态金属电池研究取得新突破

2016-10-28 09:33来源:锂粉制备技术关键词:储能电池液态金属电池液态熔盐电池收藏点赞

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近日,挪威科技大学的Junli Xu对这种新型的液态金属电池进行了改进,采用液态的Na作为负极,漂浮在电池的上层,液态Zn作为正极,沉于电池的底部,以NaCl-CaCl2-ZnCl2熔盐作为电解液,处在正负极中间。由于不需要采用隔膜,该电池电阻更低,电压衰降更少,电流密度更大。该电池的放电平台范围为1.4-1.8V,更为重要的是该电池可以在高电流密度下进行放电,在100mAh/cm2的电流密度下,该电池的放电电压仍然高于1.1V,在200mAh/cm2的电流密度下,电压高于0.8V。


图片来源见参考文献

该电池包含一个石墨坩埚,一个氧化铝绝缘桶,孔隙率为300ppi氧化镁稳定氧化锆薄片,Mo金属电流导线,电解液采用NaCl: CaCl2 (50:50 mol %),熔点为500℃,电池的工作温度为560℃。首先,将锌放置于电池的底部,并加入相应数量的干燥NaCl: CaCl2盐,然后该电池被移入到管式炉中,加热到560℃,正极通过石墨引出,Mo线作为负极,将Mo线插入到熔盐中2cm。在充电的过程中,熔盐中的Na+还原成为Na金属负极,而Zn被氧化成为Zn2+,进入到熔盐中,放电过程则刚好相反。

该电池的成本约为4.3$/KWh,是一种低成本的储能电池,非常适合在风力发电厂和太阳能发电厂进行大规模的储能应用。该电池目前存在的较大的问题是工作过程需要高温,需要良好的保温措施。并且自放电较大,需要通过设计优化降低电池的自放电。小编认为该电池可以用作长期储存的备用电池,电池充满电后将电池降温,正负极和电解液均会凝固,从而避免了所有的副反应,可以长期稳定存储,在需要的时候加热就可以进行放电。

参考文献

Na-Zn liquid metal battery, Journal of Power Source, 332(2016), Junli Xu, et. al 

原标题:锂离子电池新危机,液态金属可充电电池研究取得新突破
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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