液流电池是储能的未来吗？

时间：2022-04-11 08:16:41 来源：

一排排装有化学溶液的巨大储罐，它们存储着大型太阳能和风电场产生的能量并为整个城市供电：千禧一代很可能会与新常态相提并论。

电池将为这种新模式提供动力，并且不一定全部都是锂离子电池。液流电池在未来的可再生能源世界中占有重要地位。

什么是液流电池？它们是由两个相连的槽组成的系统，每个槽均包含电解质液体：一个具有带正电的阴极，另一个带负电的阳极，就像锂离子电池一样。电从一种电解液通过槽之间的膜传递到另一种电解液。

液流电池像锂离子电池一样可充电，因此使用寿命更长，因为从一个储罐流到另一个储罐的电流不会使膜退化。真正的液流电池也被称为氧化还原液流电池，它们利用了两个反应：从电解液到电解液的还原或电子吸收，以及氧化或电子的损失。

氧化还原液流电池的主要问题是其中最流行的类型依赖于钒，钒是一种昂贵的材料。但是，随着电池领域的所有创新不断发展，有人宣布取得突破只是时间问题。南加州大学的科学家开发了一种氧化还原液流电池，该电池使用廉价的可持续材料。

USC团队使用的是一种电解液的硫酸铁溶液和一种称为蒽醌二磺酸（简称AQDS）的化合物的溶液。硫酸铁价格便宜，可广泛获得：采矿产生的废物。研究合著者苏里亚·普拉卡什（Surya Prakash）说，就其本身而言，AQDS“可以用任何碳基原料制成，包括二氧化碳”。

没有什么比使用由二氧化碳制成的电解质的电池更好的了，尤其是如果该电池制造成本低并且寿命比锂离子竞争者更长。这更长的寿命很重要。如果世界认真考虑实现可再生能源，我们将需要持久的储能系统来提供可靠的电力。锂离子电池不是特别耐用。根据其作者的说法，新的氧化还原液流电池也可以提供耐用性。

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该研究的主要作者，化学教授斯里·纳拉扬说：“迄今为止，在储能方面还没有经济上可行，对环境友好的解决方案，可以持续使用25年。”锂离子电池不具有长寿命，钒基电池使用昂贵且毒性较大的材料，限制了大规模使用。我们的系统就是对这一挑战的答案。我们预计这些电池将用于住宅，商业和工业建筑，以捕获可再生能源。

响应于可再生能源发电能力的提高，以及某些经济体计划完全实现可再生能源转移的计划，似乎正在推动开发一些所谓的第二代液流电池。

液流电池似乎更容易扩展用于公用事业级的能量存储，并且它们的开发人员现在专注于廉价和丰富的材料，例如含铁化合物以及环保，无腐蚀的解决方案。听起来像液流电池可以为我们提供可再生能源的圣杯：可靠的长寿命存储。

已经有预测称，液流电池将来可能会超越锂离子技术。据《能源存储新闻》援引商业智能公司IDTechEx的最新报告指出，迄今为止，已部署的氧化还原液流电池存储容量约为70兆瓦/ 250兆瓦时，全部用于大中型项目。但是，由于电池的快速响应时间，可扩展性以及与锂离子电池相比更容易回收利用，因此部署将有所增加。

该报告证实了较早的预测，这也是Navigant这次由《能源存储新闻》报道的。这家研究公司指出，尽管起步缓慢，但随着技术的发展，氧化还原液流电池现在正在使用锂离子电池。也是时间。氧化还原液流电池技术已经使用了数十年，但是它对昂贵的钒的依赖使它不再被大量采用。

这是个好消息，因为一旦大流行结束，世界将需要大量的能源存储，事情开始恢复正常，并且一旦我们再次开始谈论我们的碳足迹。如果要达到其可再生能源目标，仅加利福尼亚州到2026年将需要高达1吉瓦的储能能力。低成本，可靠性，耐用性以及非常重要的是所有组件的可回收性的结合不会被忽视。

IDTEchEx预计，包括昂贵的钒电池在内的氧化还原液流电池市场在未来几年中将以每年30％的惊人速度增长。这应该会给锂离子电池开发人员敲响警钟。对于主导的电池技术，时代很可能会改变。

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