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据新华社北京报道,美国研究人员最近在《美国化学学会能源通讯杂志》上报道,他们开发了一种新型液流电池,这种电池可以通过溶解在中性ph水中的有机分子储存电能。这一成就使得使用无毒、无腐蚀性、使用寿命长的电池成为可能,并有望显著降低生产成本。
液流电池的储能系统一般包括两个带正负极的储液槽,并充入两种不同的电解液。它们之间的连接部分是发电区域,由隔膜隔开。两种电解质在薄膜之间间隔交换离子,实现电能的储存和释放。
液流电池可以为不连续发电和输出不稳定的可再生能源(如风能和太阳能)的储存提供解决方案。然而,现有液流电池的存储容量在多次充放电循环后会下降,电解液需要定期维护。
哈佛大学的研究人员已经开发出一种电池,通过调整正负电解质溶液的分子结构,使其溶于水,每1000次充放电仅损失1%的存储容量。然而,锂离子电池在1000次充放电后不能使用。
中性ph值还可以大大降低分隔电池正极和负极的隔板的制造成本。目前,大多数液流电池的隔板使用昂贵的聚合物来承受电池中的腐蚀性物质,其成本占整个电池设备成本的三分之一。然而,这种新型液流电池的隔膜两侧都是盐水,因此其材料可以使用廉价的碳氢化合物,从而大大降低了成本。
降低成本对于储能至关重要,尤其是风能和太阳能等新能源。美国能源部电力局储能研究主任伊姆雷·扎克(Imre Zucker)认为,这项研究有望为未来电池指明方向,并成为电网基础设施的标准组成部分。(记者胡丹丹)