风能和太阳能是越来越受欢迎的可再生能源。不幸的是,间歇性问题使它们无法广泛连接到国家电网。一种可能的解决方案涉及部署长时间电池技术,如氧化还原液流电池。尽管该系统前景广阔,但其当前的成本是现实世界采用该系统的关键决定因素。

研究人员发现了一种改进混合流体电池或再生燃料电池(RFC)技术的方法,这种技术可以很长时间地存储电力,其成本约为目前存储技术的五分之一,选址灵活,对环境的影响最小。

他们使用无粘结剂电泳技术(EPD),使用氮掺杂石墨烯(暴露在氮等离子体中)增强了三个混合流池。该技术将碳基电极与经济来源的电解质(锰或硫,这是地球上丰富的化学物质),通过简单而高效的电泳沉积纳米碳添加剂(氮掺杂石墨烯),提高了电极的耐用性和在强酸性或碱性环境中的性能。

混合液流电池的总化学成本大约是竞争电池(如锂离子系统)成本的1/30。规模更大的技术可以用来储存来自风能或太阳能的电力,可以储存好几天,甚至整个季节。这些电池对于电网规模的负载均衡应用也非常有用,因为它们的设计非常灵活,因为它们的独特特点是独立于其能量的电量大小。

混合流电池的能量密度,特别是多硫化物/空气系统(S-Air),是抽水水力发电储能的500倍。它也更紧凑,可以放置在任何可再生能源发电厂附近。

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电池技术杂志

本文首次发表于《华尔街日报》2021年5月号电池技术杂志。

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