鋰鉛銻新成分奏效,Ambri 液態金屬電池獲突破

作者 | 發布日期 2014 年 09 月 27 日 13:12 | 分類 能源科技 , 電力儲存
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目前的儲能技術大多成本高昂,而太陽能與風能常有供電穩定性的疑慮,有搭配電網儲能的需求,但以目前儲能技術搭配後,往往不符合成本效益。美國麻省理工學院(MIT)團隊所創立的 Ambri 公司研發液態金屬電池,希望能達到低成本、大量儲能的目標,以配合再生能源的發展。



液態金屬電池的概念其實很簡單,容器內有 3 種不同的液體,且因其性質密度不相同,3 層液體會分別待在各自所屬那層,就像油與醋一般不會上下擾動。

電池最底層為鉛與銻製成的高密度混合物,鉛的材料成本相對便宜且熔點較低,而加入銻混合可增加效能;中間層是熔鹽電解質的鹽層;漂浮在最表層的,則是鋰金屬。

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(Source:popular science

當電池放電時,上層的鋰金屬會失去電子,成為鋰離子,移到中層的鹽層,而鹽層中的鋰離子,則會吸收電子,漸漸跑到鉛銻混合物所在的最下層;若開始充電,最底層的鋰金屬會往上溶回鹽層,而鹽層的鋰離子則會吸收電子,轉回鋰金屬回到第一層。

先前團隊曾以鎂與純銻製成液態電池電極,但是要運作整個系統,需要達到攝氏 700 度的高溫,但現在,更新成分改良過後的液態金屬電池,只需攝氏 450 度的高溫就可運作。

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(Source:MIT news

在試驗的過程中,即使最底層鉛銻混合物中的鉛比例提高到 82 %,電壓依然沒有降低,研究團隊發現這項轉變背後的最大功臣是鋰金屬。就如上面提到的,當電池開始放電時,鋰金屬會跑到最下層,尋找銻原子結合,因此,鉛金屬的存在並不影響電力的儲存,反而讓整個系統溫度降低,且成本更加便宜。

此外,為了測試液態金屬電池效能,MIT 團隊將原型電池經過 450 次充放電循環,讓鋰金屬完全從表層消失後,再重新回到表層,實驗結果發現,每次充放電循環只會耗損儲電容量的 6 %。

更新成分後的液態金屬電池成功突破價格與溫度的障礙,MIT團隊繼續努力之下,或許這項新技術能替電網儲能電池帶來新頁。

(首圖來源:solar power for home

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