大规模储能系统的发展是至关重要的电网时能否经得住时间的考验。大规模储存能量的能力可以促进能源转向可再生能源的广泛使用和缓解高需求和任何中断造成的极端天气条件和其他的自然现象。
图片来源:安德里亚·斯塔尔。太平洋西北国家实验室
电池被认为是最可伸缩的一种储能,但这是涉及电池成本和寿命问题,特别是当试图满足不断扩大的市场需求。
氧化还原流体电池,也称为流电池,容易被认为是可伸缩的和稳定的大规模存储使用;然而,他们往往是繁琐和沉重的相对能量密度。
现在,一组研究人员在能源部的太平洋西北国家实验室(PNNL)华盛顿在里奇兰,声称有氧化还原流体电池技术取得突破性进展,使用一个简单的糖添加剂,这样既能解决关键问题,提高电网能源弹性。
发表在《焦耳研究小组报道,一个创新的方法使用添加剂在食物中却普遍存在的农药和医药产品开发流程记录终身使用的电池。
这种独特的突破能打开一个新的路径改善水动力学有机流体电池。这是一个全新的方法来开发流电池电解质。
魏王、电池研究员,太平洋西北国家实验室
脱硫催化剂
新的流体电池证明它有能力维持在12个月期间的能量储存和释放能力与充电和放电率优化电网储能系统。小说通过改善电池动力学和创建一个同质的催化剂,团队能够调节电池反应途径的最优结果。
我们显示,您可以使用一个完全不同类型的催化剂加速能量转换而设计的。并进一步,因为它是溶解在液体电解质它消除了固体移动和污染系统的可能性。
魏王、电池研究员,太平洋西北国家实验室
甜催化剂使用ß-cyclodextrin创建,葡萄糖衍生物在食品和医药产品,帮助平衡的流动-电子在电池放电周期。
我们正在寻找一个简单的方法溶解更多芴醇在我们的水性电解质…β-cyclodextrin帮助做,适度,但它真正的好处是这个令人惊讶的催化能力。
Ruozhu冯,该研究的第一作者
研究人员报道β-cyclodextrin如何平衡的电子流接收带正电的质子,实际上,允许其他化合物流优化整个系统,从而提高储能能力同时提高电池寿命。
液流电池
液流电池能够将化学能直接转化为电能可逆;这是电解质包含一个或多个电活性溶解元素流过电化电池。能量储存在充电周期在一系列的化学键时释放,然后连接到外部电路。
而能量释放可以被用来提供电力电气设备在小尺度上,当电池的规模增加,液流电池可以作为备用能源电网存储单元。此外,这些电池可以用来储存多余的能量产生的可再生能源,然后释放来满足能源需求或作为保险中断。
此外,与其他电池技术的限制,流动能量单位并不局限在他们的可伸缩性。他们可以生产足够小,适合在实验室板凳上一直到一个足球场的大小。
流电池技术已经用于商业应用,但与当前技术的问题是,像其他电池如锂离子技术,开采稀土材料的依赖,这是昂贵以及破坏环境来获得。欧洲杯足球竞彩
我们不能总是挖地球新材料…我们需要开发一个可持续发展的方法与化学物质,我们可以欧洲杯足球竞彩在大型amounts-just合成医药和食品行业。
主任Imre Gyuk储能研究电力能源部的办公室
展望未来,太平洋西北国家实验室团队已经申请专利的新设计,将继续探索氧化还原流体电池的潜力而测试功能的其他化合物,如芴酮,进一步提高技术为了验和重新定义能量储存的风景。
引用和进一步阅读
- 冯,R。et al。(2023)“Proton-regulated酒精氧化为高容量酮基流电池阳极电解液”,焦耳。可以在:https://www.cell.com/joule/fulltext/s2542 - 4351 (23) 00256 - 8
- Hede, k (2023)下一代流体电池设计集记录。可以在:https://www.pnnl.gov/news-media/next-generation-flow-battery-design-sets-records
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