鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1212次 | 2021年09月27日
鋅空氣電池壽命翻番
我國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:近日,美國(guó)EOS儲(chǔ)能公司聲稱開(kāi)發(fā)的鋅空氣電池可實(shí)現(xiàn)2700次循環(huán)充放電。僅從充放電次數(shù)來(lái)看,這一技術(shù)遠(yuǎn)超其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,大大延長(zhǎng)了電池壽命。
鋅空氣電池又稱鋅氧電池,是金屬空氣電池的一種。用活性炭吸附空氣中的氧作為正極活性物質(zhì),以鋅為負(fù)極。理論上說(shuō),只要有充分的鋅和電解液,就可以不斷工作下去,不受電池體積的影響。而且,鋅空氣電池安全、環(huán)保,吸引了很多開(kāi)發(fā)者的關(guān)注。
但是,由于受結(jié)構(gòu)等因素限制,循環(huán)充放電次數(shù)少一直是鋅空氣電池的致命弱點(diǎn)。因此,鋅空氣電池目前只被用于助聽(tīng)器等小型機(jī)械,循環(huán)充放電次數(shù)為300~500次左右。
據(jù)悉,EOS采用改進(jìn)電解液化學(xué)性質(zhì)和電池設(shè)計(jì)來(lái)延長(zhǎng)電池壽命。他們的小試證明,一個(gè)0.3千瓦的電池可以實(shí)現(xiàn)2700次充放電沒(méi)有性能衰減。其最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)1萬(wàn)次循環(huán),產(chǎn)品在電網(wǎng)儲(chǔ)能中維持30年壽命。
該技術(shù)顯示了在電網(wǎng)儲(chǔ)能和電動(dòng)汽車方面的應(yīng)用前景。據(jù)悉,鋅空氣電池用于電網(wǎng)儲(chǔ)能所需成本僅是天然氣調(diào)峰電站的一半。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
該公司首席執(zhí)行官M(fèi)ichaelOster表示,EOS開(kāi)發(fā)的電池屬于“非常規(guī)”鋅空氣電池,在儲(chǔ)能量和成本上都打敗了鋰離子電池,所用材料無(wú)毒無(wú)危害,“可以沖到下水道,甚至可以喝”。
EOS計(jì)劃融資2000萬(wàn)美元,從今年開(kāi)始生產(chǎn),到2013年做成兆瓦級(jí)電網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)。不過(guò)EOS也承認(rèn),要達(dá)到1萬(wàn)次充放電的目標(biāo)路還很長(zhǎng)。
新型鐵-空氣電池可儲(chǔ)存再生能源------------
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道,南加利福尼亞大學(xué)文理學(xué)院的一個(gè)研究小組開(kāi)發(fā)出一種鐵-空氣電池,成本低廉、環(huán)??沙潆?,可用于陰雨天太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電廠存儲(chǔ)能源。相關(guān)研究結(jié)果公布在最新一期美國(guó)《電化學(xué)學(xué)會(huì)志》上。
近期美國(guó)加利福尼亞州州長(zhǎng)杰里·布朗簽署一項(xiàng)法案,要求在2020年前確保全州三分之一的電力供應(yīng)必須來(lái)自可再生能源,其中包括地?zé)帷⑻?yáng)能、風(fēng)能等。那么在陰天或是幾乎無(wú)風(fēng)的天氣下,人們?nèi)匀灰娏Γ纱颂?yáng)能和風(fēng)力發(fā)電廠將要能力大的電池儲(chǔ)存大量能量。而有關(guān)公共事業(yè)而言,電池通常沒(méi)有一個(gè)可行的解決方法:電視機(jī)遙控器內(nèi)置的普通密封電池一般不能充電;用于手機(jī)和筆記本電腦可充電的鋰離子電池,在成本上要比鐵-空氣電池至少貴10倍。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
鐵-空氣電池是以空氣中的氧氣作為正極活性物質(zhì),鐵作為負(fù)極活性物質(zhì)的一種高能電池。電解質(zhì)為水溶液,由于空氣不計(jì)算在電池的重量之內(nèi),故具有較高的比能量。該校文藝和科學(xué)學(xué)院化學(xué)教授斯里蘭卡·納拉揚(yáng)帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出這種在空氣中“呼吸”的電池,使用的是暴露于空氣中的鐵板被氧氣氧化生成的化學(xué)能,類似鐵生銹的過(guò)程。納拉揚(yáng)說(shuō):“鐵這種原料便宜,而空氣又是免費(fèi)的,這是未來(lái)電池的發(fā)展趨勢(shì)。目前開(kāi)發(fā)的這種電池具有存儲(chǔ)8小時(shí)到24小時(shí)能源的能力。聯(lián)邦政府和加州公共事業(yè)部門對(duì)這個(gè)項(xiàng)目感興趣?!?/p>
鐵-空氣電池已經(jīng)研發(fā)了幾十年,特別是20世紀(jì)70年代發(fā)生能源危機(jī)后,人們對(duì)其研發(fā)的興趣陡增。但是在研發(fā)過(guò)程中面對(duì)一個(gè)極大的問(wèn)題:在電池內(nèi)部出現(xiàn)氫氣的激烈化學(xué)反應(yīng)(被稱為水解)會(huì)吸走約50%的電池能量,由此大大降低了它的效率。
該研究團(tuán)隊(duì)設(shè)法減少能量損耗到4%,使這種鐵-空氣電池效率比以前的同類電池提高約10倍。研究人員在電池中添加了非常少量的硫化鉍,而鉍可以遏制產(chǎn)氫過(guò)程中能量的浪費(fèi)。
納拉揚(yáng)說(shuō):“假如添加鉛或汞,可能也可以改善電池的效率,但那將不是安全的做法。極少的硫化鉍是不會(huì)影響到我們對(duì)環(huán)保型電池的承諾?!毖芯繄F(tuán)隊(duì)還將繼續(xù)研究,盡量用更少的材料讓電池儲(chǔ)存更多的能量。