儲能“新未來”：混合液流鋰電池將兼具高能量密度和可擴展儲量！

一直以來，氧化還原液流電池都是鋰離子電池的“候選替代品”，因為它們不使用稀土和有毒材料。然而，由于能量密度低和市場份額有限，它們面臨著挑戰(zhàn)。

近期，來自瑞士聯(lián)邦材料科學與技術(shù)實驗室（Empa）的研究人員David Robber在這一領(lǐng)域取得了突破。他試圖通過擴大電化學電池以加快充放電速度，同時開發(fā)更大的儲罐以提高存儲容量來解決上述問題。

他說：“液流電池的能量密度比固體存儲材料電池低10倍左右。我認為，溶解在電解質(zhì)中的存儲材料越多，液流電池的能量密度就越高。然而，高濃度會使溶液變稠，你需要更多的能量才能將其泵入電池。”


Robber想要開發(fā)一種介于液流電池和鋰離子電池之間的混合電池，方法是在液流電池的儲罐中嵌入固體儲存材料。

他說：“如果溶解材料和固體儲存材料精確匹配，它們就能相互傳遞能量。這使得液流電池的可擴展性能與固體存儲材料的高能量密度相結(jié)合。”

Robber承認，他首先必須確定合適的材料，這些材料必須可以在20年的運行期內(nèi)穩(wěn)定地用于儲罐。他還提到螯合物是溶解存儲材料的可能候選物，并將其描述為“包裹”在金屬離子周圍的多臂有機分子。

他說：根據(jù)有機分子（配體）的內(nèi)結(jié)構(gòu)，氧化還原電位會發(fā)生變化。

Reber說他并不需要從頭開始這個項目，因為他此前已經(jīng)研發(fā)了一種基于螯合物的氧化還原液流電池。未來，他還將進一步研究，希望能開發(fā)出一種功能良好、具有額外固體存儲空間的電池。


“如果這種方法可行，潛在的應(yīng)用將非常多樣化。只需要水泵和幾根管子就可以了。”他說。