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麻省理工学院研发新型熔盐电池,可望成为电网级储能系统

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来源: EnergyTrend   发布者:EnergyTrend
热度29票   时间:2018年1月28日 05:35
再生能源为间歇性能源,在无风或是乌云密布时,风力发电与太阳能厂无法运作,于是厂商纷纷希望可以搭配能源储存系统,增加电力调度的灵活性,但目前锂电池的价位还是比较高,无法大规模的装置并搭配电网。



于是麻省理工学院的研究人员研发了一种新型熔盐电池,改进具有 50 年历史的熔盐电池技术,创造便宜、储存效率高和寿命长的电池。 以往的熔盐电池例如氯化镍或是氯化钠电池,让电极维持在高温状态,使之保持在熔态(molten state)并让电荷可以在其中流动。

熔盐电池的电极内需要装置薄膜,其功用除了分隔熔盐电池内的组件,也要让内部分子保持流通。 过去的研究利用 β 型氧化铝陶瓷层(beta-alumina ceramic layer)做为薄膜,但由于陶瓷层脆弱且易碎,难以步向商业规模。

而麻省理工研究人员发现一种不同的薄膜──涂有氮化钛的钢网,利用其电性质(electrical properties)让纲网跟陶瓷膜有同样效果,且不会有易碎的特性。 陶瓷膜是利用材料中的孔洞大小来阻挡与筛选分子通过,而钢网则是用电性能来取得相同功能,且更加长寿。

麻省理工教授 Donald Sadoway 表示,新的薄膜可以应用于各种熔盐电池,并为电池设计开辟另一条路。 未来制造钠硫电池或是氯化镍、氯化钠电池将不再需要使用脆弱的陶瓷膜层。 且由于价格便宜,原材料相对丰富、运作特性也非常安全,在反复充放电循环后也能维持功效,这项突破让熔盐电池可达商业化。

不过该电池不适合用于电动车或是消费性电子产品,其优势在于能与成本高昂的大型储能系统竞争,麻省理工教授 Donald Sadoway 表示,这项设计让厂商能以低成本建置大规模的电池,甚至可用于电网级的储能系统, 辅助间歇性的再生能源,而同样的技术也可以用于其他地方,例如金属制造。

该研究团队包括武汉理工大学教授 Fei Chen、日本原子力研究所科学家 Nobuyuki Tanaka、麻省理工学院科学家 Takanari Ouchi 与博士后研究员 Huayi Yin、Brice Chung 与 Ji Zhao。 而这项研究计划也得到法国石油巨擘 Total 的支持。



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