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              制作更好的液流電池，用于儲存電網電力
              
      
               來源：悅智網   時間：2023-08-02 11:25:53 
        
      
              
	  
      
	  
              
        
              新設計將使風能和太陽能更加實用。 研究人員將傳統液流電池單元的電極和膜的形狀由平板改成管狀，使得電池的尺寸縮小了75%，可以降低在電網中儲存可再生能源的成本。
              與將能量存儲在固體電極的鋰離子電池不同，液流電池將化學能存儲在罐內的液體電解質中。在電化學電池單元堆成的電源模塊中，這種存儲的電量可轉換為電流（反之亦然）。

              (資料圖)
              每個電池單元中，正極和負極被一層膜隔開，電池在充電和放電時，某些離子可允許通過這層膜。電池運行需要在電化學電池的兩側泵入兩種電解質。
              理論上，通過擴大電解質罐的尺寸，可將液流電池存儲的電量提高到兆瓦時級。此外，液流電池也比鋰離子電池更安全、更持久。雖然它們的成本仍然很高，每千瓦時的建造成本約為800美元，是鋰離子電池的2倍多，“但它們未來會便宜很多，我們的工作正在加速這一過程。”喬治亞理工大學的化學和生物分子工程教授劉念說。
              劉念和同事專注于重新設計電源模塊，該模塊的成本占液流電池成本的40%。除了扁平組件外，這些模塊現在還包括非活動部件，例如框架、橡膠墊圈、雙極板和流量分配器，這些部件會占用空間，因此降低了電池的功率密度。“這些也讓電池更貴了。”劉念說，“而且它們不是必要的?！?/p>
              該團隊的設計去除了這些組件。用離子遷移材料Nafion制成0.65毫米寬的管子作為膜。研究人員在管子中穿入碳纖維陰極，再將4根管子放入一根2毫米寬的大塑料管內，然后再放入一根鋅線作為陽極。在運行過程中，該團隊通過外部塑料管泵入一種電解質，通過4個內部管泵入另一種電解質。
              在這種設計中，電極和膜之間的距離從平面電池中常見的幾毫米縮小到了不到1毫米，從而大大提高了功率密度?！拔覀兪褂幂^少的材料實現了相同的性能?！?劉念說，“材料越少意味著電池越便宜?！?/p>
              使用鋅碘化學成分（液流電池技術中使用的常見化學成分之一）進行的一項概念驗證測試表明，該電池的充電密度約為1322瓦/升，放電密度約為306瓦/升。傳統扁平電池的充電密度和放電密度則分別低于60瓦/升和45瓦/升。在2023年1月3日的《美國國家科學院院報》上，研究人員報告稱，該電池可持續2500多次充電循環，并且兼容其他典型的液流電池化學成分。
              劉念估計，管狀設計應該能將液流電池電源模塊的成本降低約一半。此外，電池中的所有組件都可以現貨購買，擴大電池反應堆的設計應該很容易，因為它是以化學行業中常用的設計為基礎的。
              劉念預計，未來幾年里，液流電池的總成本應該會下降。他說，目前已經有很多有關改善電解質的研究正在進行。“人們也開始考慮回收利用電解質。如果這一點得到證實，那么電解質的成本可以大大降低?！眲⒛钫f。
              有一家液流電池公司正在商談贊助進一步研究擴大管狀液流電池規模。
              發布人：jiayuting
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              關鍵詞:【液流電池】【儲能項目】【儲能】      
              
      
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