美国能源部太平洋西北国家实验室团队在一种新的电池设计中,创新性地将水处理设施中使用的一种常见化学品用于大规模储能。
这一设计为造出安全、经济的水基液流电池开辟了新途径,同时该电池由储备丰富的材料制成,为将风能和太阳能等间歇性能源纳入国家电网提供了可能。研究成果发表在最新的《自然·通讯》上。
此次实验室规模的新铁基电池,在连续1000次充电循环中表现出显著的循环稳定性,同时保持其最大容量的98.7%
相比之下,先前类似铁基电池在更少的充电周期内,充电容量会下降两个数量级。
铁基液流电池将能量储存在一种独特的液体化学物质中,称为含氮三膦酸酯、次氮基三甲基膦酸(NTMPA)该物质能将带电铁与中性pH值的磷酸盐基液体电解质或能量载体相结合。至关重要的是,该物质在工业上可大量获得,因为它通常被水处理厂用于抑制腐蚀。
液流电池由两个腔室组成,每个腔室都充满不同的液体。电池通过电化学反应充电,并以化学键的形式储存能量。当连接到外部电路时,它们会释放能量,从而为电气设备供电。
液流电池可作为电网的备用发电机,是可再生能源储能脱碳战略的关键支柱之一。它们的优点是能以任何规模建造,从实验室工作台规模到城市街区的大小均可。
研究团队的初始设计能量密度可以达到9瓦时/升,相比之下,商业化的钒基系统的能量密度为25瓦时/升。但用地球上储量丰富的材料构建的新系统,可轻松进行扩展以提供相同的能量输出。
新铁基液流电池问世 1000次充电循环仍保持98.7%最大容量
文章来源:科技日报

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液流电池(Flow Battery)是一种可充电电池,它通过液体电解质的流动来存储电能。与传统的固态电池(如锂离子电池)不同,液流电池的能量存储组件(电解质)是分离的,通常储存在外部容器中,在充放电过程中通过电池单元循环。
液流电池是一种活性物质存在于液态电解质中的电池技术,电解液在电堆外部,在循环泵的推动下流经电堆,实现化学能与电能的转换。国际上液流电池主要有全钒液流电池、锌溴电池、铁铬电池、多硫化钠溴电池4种技术路线。
其中全钒液流电池目前产业链建设和技术成熟度相对较高。全钒液流电池系统由功率单元(电堆),能量单元(电解液和电解液储罐),电解液输送单元(管路、阀、泵、传感器等辅助部件)以及电池管理系统等组成。其中,电堆由离子交换膜、电极、双极板、电极框、密封等材料构成。液流电池生产线包括(双极板,膜裁切,碳毡裁切,电堆堆叠组装)等。欢迎申请加入微信群。
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作者 808, ab