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能量材料

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水基电池实现绿色能源未来

28 May 2019 约书亚刘易斯 
香蕉细胞图
钾力量:具有水基电解质的钾离子电池显示出绿色能量储存的潜力。学分:Joshua R. Lewis

具有廉价,安全,有效的钾离子电池系统,具有有希望的特性 自然能源 叶良鲁,北京雍盛·胡锦涛和官员的文章,将未来的可再生能源网格更加接近实现。

绿色能量存储

全绿色能源依赖的障碍之一是,许多碳中性能源,如太阳能和风力,是不可预测和间歇性的。可能的解决方案是建立能够在产生多余能量的同时充电的能量存储设施,然后在需求超越供应时放电。

由于此原因,已经建立了使用一系列电池类型的基于电池的网格存储设施,但仍然需要开发经济,安全和长期的解决方案。锂离子系统,如129 MWH Hornsdale动力储备是本领域的当前状态,受益于锂离子电池的高能量密度。 Na-S细胞是一个紧密的竞争对手(例如 300米布朗变电站),具有优异的能量密度和低成本。这两种电池类型都使用高度易燃的部件,这增加了由于安全考虑因素的成本。主要目标是在电池的整个寿命上优化每个MWH的成本,其中不易燃的水电池系统是诱人的前景。它们还可以更便宜地在比其他电池更大的尺度上制造,这需要严格干燥的条件。

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细胞中的阴极lu和hu 等等。 证明比其他系统更稳定,在10,000个循环后保留其能量储存能力的90%。他们稳定的一个原因是扭曲普鲁士蓝色的失真(kxFe.ym 1 − y[Fe(CN)6])材料用铁代替。另一个原因是使用含有更多钾盐的电解质而不是水,以抑制阴极材料在其长寿命上溶解。在细胞中使用的阳极,有机涂料颜料(PTCDI),也具有廉价的潜力。

细胞的最显着特征是它们对高收入和放电的高速率的公差,与锂离子电池性能相当,而不会失去大部分容量。虽然细胞的总能量密度适中,但由于它们的相对低的电压为1.3V,因此在该系统中有可能通过调节阴极金属和阳极组合物来增加电压,并通过降低材料成本每MWH系统产生非常低的成本。

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