中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:近日,美國(guó)喬治華盛頓大學(xué)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(chǔ)能容量最高的電池。
喬治華盛頓大學(xué)哥倫比亞學(xué)院藝術(shù)與科學(xué)系化學(xué)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(chǔ)電極組成,其成本效率、能量密度、耐用性等優(yōu)勢(shì)使其在替代傳統(tǒng)電動(dòng)汽車電池方面有很大的潛力。這是一種全新的儲(chǔ)能電池。”
圖片來(lái)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(guò)使用這些材料,熔鹽電池可以分別在每個(gè)分子內(nèi)存儲(chǔ)3個(gè)、4個(gè)和11個(gè)電子,儲(chǔ)能容量是鋰離子電池的20-50倍(鋰離子電池每個(gè)分子只能存儲(chǔ)1個(gè)電子)。
Licht教授的科研小組也研發(fā)過(guò)超級(jí)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(chǔ)能容量,但它們都有一個(gè)嚴(yán)重的缺陷—無(wú)法充電。科研小組早前也對(duì)可充電熔鹽電池(不含空氣)比如熔鹽硫電池做過(guò)調(diào)研,發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)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(chǔ)能容量,而且完全可逆。顧名思義,空氣是這種電池的一個(gè)電極,而鎳或者鐵是電池的另一個(gè)電極?!叭埯}”是指電解質(zhì),和鐵、碳或者硼化釩的反應(yīng)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(yīng)。
通過(guò)電化學(xué)方式反復(fù)注入大量電子,電池可以完成充電。可充電電池直接使用空氣中的氧(非儲(chǔ)存的氧)完成大容量充電。熔鹽電解質(zhì)的高活性正是電池完成充電的關(guān)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(duì)電池在電動(dòng)車內(nèi)運(yùn)行是個(gè)巨大的挑戰(zhàn),但是700℃—800℃接近傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)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(yīng)用在電動(dòng)汽車上可以行使更遠(yuǎn)的里程。Licht教授科研小組的最新實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,這種熔鹽空氣電池的運(yùn)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(jí)大規(guī)模儲(chǔ)能。
Licht教授補(bǔ)充道;“高溫運(yùn)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(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)獨(dú)家編譯)




