鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:735次 | 2020年05月27日
鋰離子電池儲(chǔ)能將繼續(xù)發(fā)展
來自德國(guó)烏爾姆亥姆霍茲研究所(HIU)和以色列理工學(xué)院的研究人員于近期開始了為期三天的有關(guān)儲(chǔ)能未來的討論,其基本假設(shè)是:本報(bào)告表明,對(duì)后鋰離子和鋰離子電池技術(shù)的探求在本質(zhì)上是不正確的。
他們討論了可被視為能夠替代鋰離子儲(chǔ)能的可靠?jī)?chǔ)能技術(shù)的種類,并得出明確結(jié)論:目前還未看到后鋰離子時(shí)代有走向盡頭的跡象。
經(jīng)過廣泛的討論,該小組得出結(jié)論認(rèn)為,當(dāng)前形成的有關(guān)鋰時(shí)代之后探求未來技術(shù)的氣氛在某種程度上是不恰當(dāng)?shù)?,因而尋求新技術(shù)替代鋰離子電池技術(shù)也具有誤導(dǎo)性(部分不正確),研究人員說。
相反,他們建議所有儲(chǔ)能技術(shù)都采用并用法。他們還確定了他們認(rèn)為在未來更加有希望的技術(shù)。
鈉離子電池
鈉離子電池(Na-Ion)依賴于與鋰離子技術(shù)相同的離子儲(chǔ)能原理,被認(rèn)為是一種頗受關(guān)注的替代方法,因?yàn)樗鼈兛赡芄?yīng)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的解決方法,因?yàn)殇嚭外捒赡軙?huì)短缺,或者價(jià)格可能會(huì)上漲。它們也易于運(yùn)輸,并且具有進(jìn)一步降低原材料成本的強(qiáng)大潛力。實(shí)際上,到目前為止,提出的層狀氧化物陰極材料的成本和環(huán)境友好性似乎是鈉離子電池的重要優(yōu)勢(shì),該小組稱。
該小組補(bǔ)充說,鈉離子電池在大規(guī)模應(yīng)用中面對(duì)與鋰離子電池類似的安全問題,但是發(fā)展仍然有限,而且人們對(duì)全電池級(jí)別的故障模式、機(jī)理和分析了解不足。建議將其用于固定式儲(chǔ)能系統(tǒng)和短距離運(yùn)輸?shù)妮p型車輛。
氧化還原液流電池:氧化還原液流儲(chǔ)能的重要優(yōu)勢(shì)是儲(chǔ)能容量的可擴(kuò)展性、在大多數(shù)環(huán)境溫度下運(yùn)行的能力以及長(zhǎng)期儲(chǔ)能能力。目前,商用釩氧化還原液流儲(chǔ)能系統(tǒng)的儲(chǔ)能容量為4MWh至40MWh,而總成本為$550/kWh,而鋰離子電池的成本則超過$200/kWh。
安全問題重要與有害物質(zhì)溢出有關(guān)。該技術(shù)還可能受到金屬離子非均勻沉積的影響、可能導(dǎo)致形狀變化和枝晶生長(zhǎng)、由于反應(yīng)動(dòng)力學(xué)緩慢而導(dǎo)致的高極化損耗、電極腐蝕、低效的電催化劑、電極的導(dǎo)電率ghd以及液流框架的影響。
預(yù)計(jì)氧化還原液流電池僅在固定應(yīng)用中才能勝過鋰離子電池,因?yàn)樗鼈兙哂袑⒏吣芑瘜W(xué)物質(zhì)儲(chǔ)存在外部?jī)?chǔ)能器中的關(guān)鍵特性,該特性可以在高峰生產(chǎn)時(shí)期使用可再生能源進(jìn)行大規(guī)模儲(chǔ)能,并在產(chǎn)量下降時(shí)供能,該小組解釋道。同時(shí),據(jù)稱有必要開發(fā)先進(jìn)的材料和化學(xué)技術(shù),以克服現(xiàn)有概念的局限性并改善系統(tǒng)性能。
儲(chǔ)能探求
該研究小組還在討論會(huì)上分析了金屬空氣電池和基于多價(jià)金屬陽極的儲(chǔ)能設(shè)備,他們得出結(jié)論,鋰離子電池技術(shù)在未來許多年中仍將至關(guān)重要。他們說,尋求后鋰技術(shù)在概念上是不正確的。
追求的目標(biāo)應(yīng)該是針對(duì)不同應(yīng)用的多種技術(shù)以及技術(shù)的融合,他們解釋說。會(huì)議成果在《與鋰離子電池并用的電池技術(shù)》一文中公布,該文章于近期發(fā)表在《先進(jìn)能源材料》雜志上。