儲電新星液流電池改頭換面,成本降 50% 有望提高競爭力

作者 | 發布日期 2020 年 04 月 14 日 17:46 | 分類 能源科技 , 電力儲存 , 電池 Telegram share ! follow us in feedly


再生能源為間歇性能源,大力推動之餘也要考量到陰天、無風天氣時,太陽能板與風力發電無電可發的情形,對此,美國南加州大學帶來便宜、原料取得容易,儲存時間又長的儲能系統:氧化還原液流電池(Redox Battery)。

與現在常見又小顆的鋰離子電池不同,氧化還原液流電池透過兩個超大儲罐來提供電力,兩個儲罐中間連接處會有個「發電區」,當儲罐中的化學溶液流到發電區,就會隔著薄膜,產生離子交換開始放電或儲電。

目前最為常見的液流電池為全釩氧化還原液流電池(VRB),雖然容量大、非常適合應用在電網級儲能系統,但儲罐中的釩、溴溶液既危險又不環保,還有成本高的問題,對此,南加大決定讓液流電池改頭換面,用有機材料與礦業廢棄物打造全新的液流電池系統。

(Source:南加大)

科學家採用的材料都不稀有,硫酸鐵溶液(iron sulfate)是礦業廢棄物,可用於媒染劑以及工業廢水凝結劑,醫學上也可以用在止血劑,另一個材料為蒽醌二磺酸(AQDS,蒽醌音同恩昆),是由二氧化碳等炭基材料製成,因為其穩定性、溶解度與儲能潛力皆不錯,已經應用在氧化還原液流電池中。

團隊發現這兩種並不陌生、又便宜材料相互合作後,能激盪出更多火花,具有大規模儲能潛力,能量在數百次充放電後也不見損失,與釩氧化還原液流電池相比,材料也更加便宜,有助於降低電費成本。

科學家預估,10 美分可以買 2.2 磅的硫酸鐵,AQDS 大規模製造後,每磅約 1.6 美元,團隊估算,新型液流電池每 KWh 僅 66 美元,電力成本不到釩氧化還原液流電池的二分之一,也遠低於鋰離子電池的每 KWh 156 美元。

主要作者 Sri Narayan 表示,至今為止,儲能領域還沒出現可用 25 年,經濟可行、環境友善的系統,其中鋰離子電池不大長壽,釩液流電池則昂貴且毒性相對強,而團隊的研發的新型氧化還原液流電池有機會實現這一目標,可用於住宅、商業和工業儲能。

(首圖來源:pixabay

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