碱性流体电池费用可再生能源存储

美国科学家已经开发出一种碱性流体电池,希望能帮助解决的棘手问题储存能量来自可再生能源,比如风能和太阳能。新电池的性能类似于当前商业流电池但使用廉价、无毒有机分子来储存能量。相比之下,传统的流电池使用昂贵和危险的过渡金属溶解物。

太阳能和风能资源是公用事业的发展问题,他们试图匹配电力消费需求波动的间歇性可再生能源发电的性质。为了阻止能源公司采取建立煤炭和天然气基础设施支撑电网,许多人认为长期储能作为一种有效的可再生能源集成到国家能源战略。

电池是一种技术,提供了一个解决这个问题,但市场上充斥着不同的产品,从锂离子到铅酸电池,昂贵的,有潜在危险的工业规模,无法长时间储存能量。但可能会有一个选择。

“流比传统电池,电池是明显不同的评论罗伯特Savinell电化学储能专家来自凯斯西储大学的我们,谁没有参与这项工作。的原因是他们更适应大规模储能。

(流电池)燃料电池相似,通常…你有氢气和氧气流进入一个能量转换装置由一个膜分开,你有两个电极,”解释道迈克尔Marshak在博尔德的科罗拉多大学的领导的团队创造了一个新电池。但是,在流电池正面和负面的情况下液体电解液注入细胞从单独的水库。积极的电解质放弃电子,通过外部电路结合负电荷电解质,与阳离子的自由通过离子选择性膜电极。这个充电过程后,电解质可以存储在外部坦克和电池电流是可逆的,泵通过中央支持电池放电在稍后的时间。

这使得流体电池容易可扩展性和适应性,根据Marshak,随着放电时间只有尺度大小的外部电解质水库和不使用的电池数量——你只需要一个。

随大流

然而,就像传统电池,电流电池市场上含有昂贵和危险的电解质。最商业化的流电池目前钒流电池,“Marshak评论。“[他们]使用钒离子溶解在硫酸和挑战只有钒的纯粹的成本。”

Marshak和他的同事们决定将这些组件替换为便宜,地球上充足的和无毒的化合物在碱性溶液。团队解散商用有机分子,如2,6-dihydroxyanthraquinone和氰亚铁酸盐,常用的食品添加剂,在两个单独的1 m氢氧化钾解决方案和泵通过实验室规模流细胞由石墨流板和碳纸电极。细胞执行其钒类似物和工作于1.2 v,这属于商业化所需的电压范围。

虽然细胞可以在一个理想的电压在室温下,它仍是稳定的也许会是一个惊喜,根据Marshak。的有机分子,人们倾向于认为他们能够打破但那些我们选择非常稳定,”他说。他们已经被使用在其他工业过程很长一段时间,包括染料工业[或]纸制浆。

Savinell设计留下了深刻的印象,相信,通过操作pH值更高,抗酸碱性流体电池将获得胜过细胞和可能打开门一大堆新的电解质。少的一个优势是腐蚀性…[和]第二个优势是,你可以在更高的电压,”他告诉manbetx手机客户端3.0化学世界。”有各种不同类型的潜力quinone-type结构…,甚至不同的系统更便宜或更有效的从长远来看。