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新开发革命性并网电池

作者: 来源:麻省理工《科技创业》 发布时间:2012-01-19 浏览:
     中国储能网讯:电池开发商曙光储能公司(Eos Energy Storage)声称,已经解决了一些关键问题,不再阻碍电池技术,可以彻底改革电网储能。如果公司所说无误,那么它的锌空气电池就可以储备能量,成本只有额外天然气发电的一半,这种方法目前用于满足用电高峰需求。
 
    使用寿命长:这个千瓦级锌空气电池原型可充放电2700次,并且没有任何物理衰退,它的制造商声称。来源:麻省理工科技创业 
 
    公司官员表示,当前的锌空气电池样品表现出两倍于锂离子电池的能量密度。他们声称,最终产品可持续使用30年,进行电网级应用,循环寿命比铅酸电池高几个数量级,这使锌空气电池成为一种持续使用时间最长的电池类型。公司执行总裁迈克尔•奥斯特(Michael Oster)说,曙光储能公司很快就会筹齐1千万美元左右的资金,这些资金来自几个投资商。
 
   “如果他们能够得到他们所声称的,那么这将会是一场革命,”雷克斯研究公司(Lux Research)分析家斯蒂夫•明尼翰(Steve Minnihan)说,他认为,这项技术显得很有前途,既可用于电网储能,也可用于电动车辆。
 
    锌空气电池技术很久以来就吸引了电池开发商,因为它既安全,也便宜,而且可提供高能量密度。与传统电池不同,传统的电池是把所有的反应物都包装在电池内,而锌空气电池则是从空气中吸入氧气,以产生电流。吸收外部空气,赋予电池更高的容量体积比,降低了材料成本。这种电池是水基化学反应,也意味着不易着火,不同于锂离子电池。
 
    然而,到现在为止,这些电池效率很低,而且循环周期短,这就限制了它们的使用,只能用于小型的非充电应用,例如助听器。曙光公司官员说,他们已经解决了几个难题,这些难题困扰着以前的工作。
 
    曙光公司的关键进展,包括改变电解液化学反应和电池设计。锌空气电池通常使用氢氧化钾(potassium hydroxide),这种碱性溶液可从空气中吸收二氧化碳。这会引起碳酸钾(potassium carbonate)堆积,逐渐堵塞电池的气孔。奥斯特说,因为曙光公司的电池使用一种新颖的中性电解液,所以,电池不会吸收二氧化碳。公司也采用一种独特的水平电池结构,依赖重力而不是物理膜,分隔液态电解液与空气。奥斯特说,这种改变可防止锌电极上的堆积物撕裂物理膜,导致电池失效。
 
    奥斯特说,公司已经取得2700多次循环,没有物理衰退,用的是一块三分之一千瓦级的电池。相比之下,重伏技术公司(ReVolt Technology)是一个主要的竞争对手,在研究相似技术,希望到2013达到1000次循环。然而,明尼翰说,曙光公司仍要走很长的路,才能达到目标,就是1万次循环和兆瓦级的电池。
 
 
    能量存储:示意图显示,电网存储采用锌空气电池,可能外观就是这样,来源:麻省理工科技创业
 
 
 
    奥斯特说,公司的目标是出售兆瓦级的电池,此种电池具有六小时的存储容量,成本为每千瓦时160美元。他说,此种电池在需求低时存储电,在峰值需求时供电,成本为每千瓦时12—17美分,相比较而言,天然气厂所生产的电,成本为每千瓦时22—30美分。
 
    戴尔豪斯大学(Dalhousie University)物理和化学教授杰夫•德恩(Jeff Dahn)说,如果公司已经解决了电解液和膜的问题,那么,这将会是迈向锌空气电池的重要一步。“但是,要向我们展示数据,”他说,“这方面什么也没有展示。”
 
    德恩也说,锌空气电池的最大效率,就是输入电量与输出电量的比,只有60%,相比较,铅酸电池的效率大约为80%,锂离子电池的效率大于95%。他说,低效率源于充放电间的电压差,这是这种电池固有的。
 
    曙光公司声称,已经找到一些办法,可解决这一电压差,提高效率,但是德恩不相信。“许多人已经研究了很长时间,就研究可充电锌空气电池,但是效率问题仍未解决,”德恩说。
 
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