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美国研发液态金属电池,以配合再生能源的发展

   2014-09-28 锂电世界佚名8500
核心提示:中国电池网 目前的储能技术大多成本高昂,而太阳能与风能常有供电稳定性的疑虑,有搭配电网储能的需求,但以目前储能技术搭配后,往往不符合成本效益。

目前的储能技术大多成本高昂,而太阳能与风能常有供电稳定性的疑虑,有搭配电网储能的需求,但以目前储能技术搭配后,往往不符合成本效益。美国麻省理工学院(MIT)团队所创立的Ambri公司研发液态金属电池,希望能达到低成本、大量储能的目标,以配合再生能源的发展。

液态金属电池的概念其实很简单,容器内有3种不同的液体,且因其性质密度不相同,3层液体会分别待在各自所属那层,就像油与醋一般不会上下扰动。

电池最底层为铅与锑制成的高密度混合物,铅的材料成本相对便宜且熔点较低,而加入锑混合可增加效能;中间层是熔盐电解质的盐层;漂浮在最表层的,则是锂金属。

当电池放电时,上层的锂金属会失去电子,成为锂离子,移到中层的盐层,而盐层中的锂离子,则会吸收电子,渐渐跑到铅锑混合物所在的最下层;若开始充电,最底层的锂金属会往上溶回盐层,而盐层的锂离子则会吸收电子,转回锂金属回到第一层。

先前团队曾以镁与纯锑制成液态电池电极,但是要运作整个系统,需要达到摄氏700度的高温,但现在,更新成分改良过后的液态金属电池,只需摄氏450度的高温就可运作。

在试验的过程中,即使最底层铅锑混合物中的铅比例提高到82%,电压依然没有降低,研究团队发现这项转变背后的最大功臣是锂金属。就如上面提到的,当电池开始放电时,锂金属会跑到最下层,寻找锑原子结合,因此,铅金属的存在并不影响电力的储存,反而让整个系统温度降低,且成本更加便宜。

此外,为了测试液态金属电池效能,MIT团队将原型电池经过450次充放电循环,让锂金属完全从表层消失后,再重新回到表层,实验结果发现,每次充放电循环只会耗损储电容量的6%。

更新成分后的液态金属电池成功突破价格与温度的障碍,MIT团队继续努力之下,或许这项新技术能替电网储能电池带来新页。

 
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