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斯坦福大学:陶瓷膜新动向!液流电池存储可再生能源

北极星储能网  来源:材料科技在线    2018/10/8 10:55:39  我要投稿  

北极星储能网讯:所谓的液流电池,一直以来被人们认为可以用来存储间歇性可再生能源。 然而,到目前为止,可能产生电流的液体种类有两方面限制。一方面受到它们能够输送能量的限制。另一方面,需要极高的温度或使用毒性很大或昂贵的化学品才能实现。

斯坦福大学材料科学与工程助理教授William Chueh及其同事决定尝试钠和钾液流电池储能,它们在室温下将它们混合形成液态金属,作为电子供体的液体 - 或电池的负极侧。 从理论上讲,这种液态金属的每克可用能量是其他的流动电池负侧流体备选者的至少10倍。

博士生Antonio Baclig说“我们还有很多工作要做,但这是一种新型的液流电池,可以使用地球上丰富的材料,更经济地使用太阳能和风能。” 为了使用电池的液态金属负端,该小组找到了一种合适的由钾和氧化铝制成的陶瓷膜,以保持负极和正极材料分离,同时允许电流流动。

这两个进步使传统液流电池的最大电压增加了一倍多,这种原型在数千小时的运行中可以保持稳定。 这种更高的电压意味着电池可以在同样尺寸下存储更多的能量,这也降低了生产电池的成本。Baclig说“新电池技术有许多不同的性能指标可以满足:成本,效率,尺寸,寿命,安全性等。我们认为这种技术有可能通过更多的工作来满足这些指标,这就是我们为此感到兴奋的原因。”

斯坦福大学博士生,斯坦福大学博士候选人(见图片)Geoff McConohy,Antonio Baclig和Andrey Poletayev发现陶瓷膜能够非常有选择性地防止钠迁移到细胞的正面 - 如果膜能成功的话这将十分关键。 然而,这种类型的膜在高于200℃的温度下才最有效。 为了追求室温电池,该小组尝试使用更薄的薄膜。 这提高了设备的功率输出,并表明改进膜的设计是一条很有前景的道路。

他们还为电池的正极试验了四种不同的液体。 水基液体会迅速使膜降解,但他们认为非水基的选择将改善电池的性能。

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