中國儲能網(wǎng)訊:近日,美國喬治華盛頓大學以Stuart Licht為首的科研小組研發(fā)出新型熔鹽空氣電池,是目前儲能容量最高的電池。
喬治華盛頓大學哥倫比亞學院藝術(shù)與科學系化學專業(yè)的Stuart Licht教授表示:“這些熔鹽空氣電池由熔鹽電解質(zhì)、空氣中的氧以及特殊的“多電子”存儲電極組成,其成本效率、能量密度、耐用性等優(yōu)勢使其在替代傳統(tǒng)電動汽車電池方面有很大的潛力。這是一種全新的儲能電池?!?
圖片來源:William Atkins / George Washington University
最初,科研人員使用碳、鐵或者硼化釩轉(zhuǎn)移電子。通過使用這些材料,熔鹽電池可以分別在每個分子內(nèi)存儲3個、4個和11個電子,儲能容量是鋰離子電池的20-50倍(鋰離子電池每個分子只能存儲1個電子)。
Licht教授的科研小組也研發(fā)過超級離子或者包覆硼化釩的空氣電池等等,這些電池也有較高的儲能容量,但它們都有一個嚴重的缺陷—無法充電。科研小組早前也對可充電熔鹽電池(不含空氣)比如熔鹽硫電池做過調(diào)研,發(fā)現(xiàn)儲能容量非常低。
相比之下,這種新型熔鹽空氣電池不但具有很高的儲能容量,而且完全可逆。顧名思義,空氣是這種電池的一個電極,而鎳或者鐵是電池的另一個電極?!叭埯}”是指電解質(zhì),和鐵、碳或者硼化釩的反應物混合在一起,然后加熱直到變成液態(tài)。液態(tài)電解質(zhì)覆蓋在金屬電極,并和空氣電極反應。
通過電化學方式反復注入大量電子,電池可以完成充電??沙潆婋姵刂苯邮褂每諝庵械难酰ǚ莾Υ娴难酰┩瓿纱笕萘砍潆姟H埯}電解質(zhì)的高活性正是電池完成充電的關鍵因素。
在700℃—800℃的溫度環(huán)境下,電解質(zhì)完全熔為液態(tài),這種高溫環(huán)境對電池在電動車內(nèi)運行是個巨大的挑戰(zhàn),但是700℃—800℃接近傳統(tǒng)內(nèi)燃機的運行溫度。
科研人員將繼續(xù)研究工作,使這種熔鹽空氣電池應用在電動汽車上可以行使更遠的里程。Licht教授科研小組的最新實驗數(shù)據(jù)顯示,這種熔鹽空氣電池的運行溫度已經(jīng)降到600℃甚至更低。這種新型的熔鹽空氣電池也適用于電網(wǎng)級大規(guī)模儲能。
Licht教授補充道;“高溫運行的電池一般不適合在汽車上使用,但現(xiàn)在我們找到了可行性的方法?!保?strong>中國儲能網(wǎng)獨家編譯)