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新式液态金属电池或可实现电网级储能

2017-06-09 10:53
seele_jin
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挪威的研究人员正着手开发一种无薄膜的钠锌液态金属电池,据称能与再生能源系统搭配使用,实现大规模的储能系统。

挪威科技大学(Norwegian University of Science and Technolog;NTNU)材料科学与工程系的研究团队开发出一种具有三层液体层的电池系统:顶层的钠作为负极,中间层是氯化钠基电解质,底层的锌则为正极。

研究人员的目标在于开发基于静态熔盐的液态金属电池(LMB)概念,而不必使用离子选择膜。研究人员正进行探索的材料相对较为丰富且便宜,对环境的影响也较小。将这些新概念落实于液态金属电池中,将有助于使电流密度更高且较现有熔盐电池系统更安全,并可实现制造成本更低的系统。

为了避免含锌离子与钠电极之间发生反应,研究人员在电极之间放置多孔隔膜或隔离层。由于使用便宜耐用的隔膜材料,取代了易脆裂的昂贵β-氧化铝离子选择薄膜,因而显著提高了液态金属电池的性能,同时也降低了成本。

研究人员选择使用不互溶的电解质和电极,有助于确保安全的电池系统,使其得以在不太可能发生机械故障的情况下放电,而不至于发生任何不理想的影响,如火灾或爆炸。这可媲美经证实可用于电网储存的钠硫(NaS)熔盐电池;不过,NaS熔盐电池必须使用钠离子选择薄膜,但这会为电池增加大量的费用和阻抗,而且在薄膜破裂的情况下将会发生剧烈的反应,甚至引发火灾。

NTNU的研究团队如今正与当地的熔盐电化学专业厂商SINTEF合作,共同打造实验室规模的电池设计和开发,以及针对电池性能和材料进行测试。

该计划将持进行至2018年,并由挪威研究理事会(The Research Council of Norway)提供赞助。

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