中國儲能網(wǎng)訊：麻省理工學(xué)院的一個研究團隊日前推出了一種可以清除火力發(fā)電廠排放的二氧化碳的電池技術(shù)。這種鋰基電池將二氧化碳吸收到名為2-乙氧基乙胺的水基胺中，然后將其與碳陰極和鋰陽極一起使用的非水電解液混合。
電廠排放的二氧化碳可以轉(zhuǎn)化為在電池陰極上積聚的固體礦物碳酸鹽。因此，二氧化碳參與電池循環(huán)并轉(zhuǎn)化為惰性材料，可以作為工業(yè)目的的碳源。
國際能源研究期刊Joule的一篇論文稱，該研究可以“將二氧化碳捕集化學(xué)與非水電池結(jié)合起來，是一種設(shè)計和操縱二氧化碳轉(zhuǎn)化反應(yīng)的具有發(fā)展前途的方法?！?
研究人員希望鋰碳電池技術(shù)能夠克服現(xiàn)有碳捕獲系統(tǒng)的一個主要問題：它們需要大量的電能。
“目前，配備碳捕集系統(tǒng)的發(fā)電廠通常使用高達30％電力來捕獲、釋放和儲二氧化碳?！甭槭±砉W(xué)院這個研究團隊在一份新聞稿中表示。
新聞稿表示，其推出的電池電壓和容量與最先進的鋰電池相比具有競爭力。雖然這種電池需要經(jīng)常進行二氧化碳補充，但胺會起到分子促進劑的作用，并且不會在電池反應(yīng)中消耗。
麻省理工學(xué)院機械工程專業(yè)助理教授Betar Gallant與博士生Aliza Khurram、博士后Mingfu He一起進行了這項研究，他說這項技術(shù)可以采用兩種方式：一種方法是將電解質(zhì)加入便攜式電池中，然后在其他地方使用，直到電解液耗盡為止。另一種方法是將電池安裝發(fā)電廠中，可以連續(xù)地將二氧化碳吸收到其電解液中。
她說，除了吸收二氧化碳之外，該設(shè)備還可以幫助發(fā)電資產(chǎn)更有效地運作。
鋰-二氧化碳電池并不是一個新概念，但它們的發(fā)展受到二氧化碳氣體低反應(yīng)性的阻礙。迄今為止的研究集中在使用昂貴的金屬催化劑來產(chǎn)生反應(yīng)。
但研究人員還沒有弄清楚這些催化劑是如何工作的，這使得其反應(yīng)難以控制。“研究人員仍在試圖了解充電反應(yīng)?！盙allant說。
她說，使用胺來激活電池中的二氧化碳會產(chǎn)生一種“更簡單的電化學(xué)”。
Gallant說，“水性胺和非水電池電解質(zhì)通常不能一起使用，但我們發(fā)現(xiàn)它們的組合帶來了新收獲，那就是可以增加放電電壓，并允許持續(xù)轉(zhuǎn)化二氧化碳?！?
盡管如此，可以吸收二氧化碳的電池仍然不能商業(yè)化應(yīng)用。例如，麻省理工學(xué)院這個電池原型只能循環(huán)充放電10次。“還有很多基礎(chǔ)科學(xué)要做。”Gallant說。
其研究的關(guān)鍵步驟將包括改進技術(shù)和評估其經(jīng)濟可行性。
麻省理工學(xué)院研究小組還打算研究電池在實際情況下如何工作。
目前，這種電池僅使用純凈的二氧化碳進行測試。目前尚不清楚如何處理來自發(fā)電廠排放的具有大量雜質(zhì)的氣體。
Gallant說，在實現(xiàn)商業(yè)化之前進行所需的研究可能需要長達五年的時間。
調(diào)研機構(gòu)Wood Mackenzie公司儲能高級分析師Daniel Finn-Foley表示，這種電池如果推廣應(yīng)用，則必須在價格上達到傳統(tǒng)鋰離子電池標(biāo)準(zhǔn)。
“在實驗室之外需要一些時間才能確定這種方法是否有必要這樣做。”他說。
不過他補充說：“這項技術(shù)的一個長期優(yōu)勢是加利福尼亞新的100%清潔能源法案。捕獲和隔離排放物可能是一種用于達到100％清潔能源而不是可再生能源的方法，隨著更多間歇性資源在電網(wǎng)中采用，電池儲能需求量很大。”（本稿件由中國儲能網(wǎng)獨家編譯，如需轉(zhuǎn)載請注明來源）
