以五分之一的成本实现高效的电网规模电力存储

时间：2021-06-09 16:00:56 来源：

华威大学 WMG 的研究人员与伦敦帝国理工学院合作，找到了一种增强混合液流电池及其商业用途的方法。新方法可以在这些电池中储存很长时间的电力，价格约为当前技术的五分之一，而且位置限制最小，零排放。

研究人员在无粘合剂电泳技术 (EPD) 中使用掺氮石墨烯(暴露于氮等离子体)增强了三个混合流动池。

风能和太阳能是越来越受欢迎的可再生能源来源。不幸的是，间歇性问题使它们无法广泛连接到国家电网。该问题的一个潜在解决方案涉及部署长效电池技术，例如氧化还原液流电池。尽管前景广阔，但该系统的当前成本是实际采用的关键决定因素。据美国能源部称，负担得起的电网电池应花费 75 英镑/千瓦时。为电网存储充电的锂离子电池的成本约为 130 英镑/千瓦时。

现在，WMG 研究人员已经找到了一种增强混合液流电池或再生燃料电池 (RFC) 技术的方法，该技术可以将电力存储很长时间，成本约为当前存储技术的五分之一，并且具有选址灵活性并且对环境的影响最小。该技术通过简单而高效的纳米碳添加剂(掺氮石墨烯)的电泳沉积，将碳基电极与经济来源的电解质(锰或硫，这是地球上丰富的化学物质)相结合，增强了电极在高酸性或碱性环境中的耐久性和性能显着。

研究人员在 2020 年 12 月版的ACS Applied Materials & Interfaces杂志上发表了一篇题为“Hybrid Redox Flow Cells with Enhanced Electrochemical Performance via Binderless and Electrophoretically Detrogen-Doped Graphene on Carbon Paper Electrodes”的论文。

华威大学 WMG 研究员、该论文的主要作者之一 Barun Chakrabarti 博士说：

“这种 EPD 技术不仅简单，而且还提高了三种不同经济型混合液流电池的效率，从而增加了它们广泛用于电网规模储能商业应用的潜力。”

混合液流电池的总化学成本约为锂离子系统等竞争电池成本的 1/30。规模化技术可用于存储风能或太阳能电力，从多天到整个季节，每千瓦时约 15 至 20 英镑。这些电池对于电网规模的负载均衡应用也非常有用，因为它们的设计非常灵活，因为它们具有独立于能量来调整功率大小的独特功能。

混合液流电池的能量密度，尤其是多硫化物/空气系统 (S-Air)，比抽水蓄能系统高 500 倍。它也更加紧凑，可以放置在任何可再生能源附近。

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