以糖為燃料的液流電池可改變可再生能源儲存方式
研究人員創造了一種新型液流電池,利用糖來提高儲能的容量和壽命。這種設計可用於存儲電網規模的能源一年以上,從而加快向可再生能源的過渡。這一發現來自美國能源部西北太平洋國家實驗室,該實驗室在科學雜誌《焦耳》(Joule)上發表了一篇題為”質子調節醇氧化用於高容量酮基液流電池溶解液”的論文。
該研究利用一種名為β-環糊精的溶解單醣(澱粉的衍生物)來提高電池的壽命和容量。
實驗優化了電池系統中化學物質的比例,使峰值功率比現有方法高出60%。隨後,該電池被反复循環使用了一年多,在此期間其充電能力幾乎沒有損失。這是首次在實驗室規模的液流電池實驗中取得這樣的成果。
液流電池由兩個充滿液體的腔體組成,用於產生電化學反應以存儲和釋放能量。β-環糊精添加劑因其驚人的催化能力而加速了這一反應,實現了電池能量的高效流動。
液流電池研究員馮若竹
“這是開發液流電池電解質的一種全新方法,”領導這種新方法研究的電池研究員王偉說。”我們的研究表明,可以使用一種完全不同類型的催化劑來加速能量轉換”。
液流電池可以放大到巨大的尺寸,從而可以存儲大量的能量。然而,它們需要開採釩等礦物,而這些礦物價格昂貴,在某些情況下還受少數國家控制。獲取這些礦產還可能對環境和當地社區造成破壞。
研究人員表示,這一突破使新型電池設計成為擴大規模的候選方案。美國能源部電力辦公室儲能研究主任Imre Gyuk在一份聲明中說:”我們不能總是挖地三尺來尋找新材料。我們需要開發一種可持續的方法,使用我們可以大量合成的化學品–就像製藥和食品行業一樣。
最近,有幾項突破可以減少能源需求對環境造成的破壞。上週,我們聽說科學家們正在研究如何利用菌根真菌的能力來緩解大氣中溫室氣體造成的環境問題。研究人員還發現了利用幾乎使用任何材料從潮濕空氣中獲取電能的方法,一項名為”海洋變化”(SeaChange)的新技術還旨在利用海水捕獲二氧化碳。