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斯坦福大学研究团队开发低成本电池技术以存储可再生能源

2017-02-09 143浏览 标签: 美国可再生能源电池

2017年2月7日,美国斯坦福大学的研究团队通过使用化肥中常见的尿素,采用廉价的方法存储太阳能或者其他形式的可再生能源,以应对用电高峰期的能源消耗。

该项电池技术由斯坦福大学化学教授戴宏杰以及博士候选人Michael Angell开发,这种电池不易燃烧,电极材料采用铝和石墨制成,电解液主要成分则为尿素。戴宏杰教授表示:“本质上,这种电池是由地球上最常见的和最廉价的材料制成,并且可以具有非常优异的性能。”

2015年戴宏杰教授的研究团队首次制备出可充电铝电池,这种电池系统可在1分钟内充满电,并可进行上千次的充放电循环。戴宏杰教授的研究团队与台湾工业技术研究院合作,采用更为“古老”的技术为一辆摩托车供电,并最终获得了2016研发100奖项。但是,这并不能掩盖技术的弊端,昂贵的电解液问题。

此次,戴宏杰教授及其团队开发了一种新的方法,采用尿素基电解质,成本比2015年的技术降低了100倍,同时具有更高的效率,充电时间仅为45分钟。这是首次将尿素引入到电池体系中。

与化石燃料产生的能量不同,太阳能仅在阳光明媚的白天才可被利用。太阳能电池板将太阳能转变为电力并在白天输送给电网。如果能量不能立刻被利用的话就会以热的形式浪费掉。随着可再生技术需求的增长,对廉价、高效电池技术的需求也逐渐增多。现今的电池技术,包括锂离子电池和铅酸电池具有昂贵和有限的使用寿命等缺点。

戴宏杰教授和Michael Angell开发的电池技术可以解决电网级储能的问题,据Michael Angell介绍,这种电池的库伦效率可高达99.7%。为了满足电网级储能,商品化电池需要至少持续10年的时间。通过研究电池内部的化学过程,Angell希望继续延长这种电池的使用寿命。

该项目受美国能源部支持。

 

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