太平洋西北国家实验室(PNNL)的研究人员已经证明,使用糖水可以提高用于电网规模储能的液流电池的性能。
液流电池是一种容纳液体电解质的两室装置,作为可再生能源系统的电网规模储能解决方案,在世界范围内得到积极开发。
PNNL 通过开发一种名为 β-环糊精的电解质添加剂取得了重大突破。这种添加剂源自食品和药理学中使用的单糖,在液流电池中显示出显着的效果。PNNL 团队将研究液流电池的峰值功率提高了 60%。
β-环糊精可加速液流电池中储存和释放能量的电化学反应。与以前的方法不同,糖作为溶解的溶液而不是施加到表面的固体,这标志着液流电池的首次。发表在《焦耳》上的研究结果表明,糖添加剂能够接受带正电的质子,有助于电池放电期间负电子的平衡运动。
“这是一种开发液流电池电解质的全新方法,”PNNL 电池研究员 Wei Wang 说道。“我们表明,您可以使用一种完全不同类型的催化剂来加速能量转换。此外,由于它溶解在液体电解质中,因此消除了固体移动和污染系统的可能性。”
该研究旨在减少电池储能中对稀土矿物和有毒物质的依赖,推广一种更可持续的方法,反映制药和食品行业使用的合成方法,而不是依赖重矿物开采。
该团队正在继续研究,探索类似于 β-环糊精但尺寸更小的替代化合物。虽然添加单糖会使液体变稠,类似于在茶中添加蜂蜜,但这对基于流动的系统提出了挑战。然而,研究人员得出的结论是,糖的催化优势超过了粘度缺点。
这项研究是太平洋西北国家实验室 (PNNL) 更大项目的一部分,该项目旨在开发和测试电网规模的储能技术。该大学计划于 2024 年开设网格存储启动板。在此处了解有关 PNNL 开发技术许可的更多信息。
原标题:美国研究人员称,意外元素可提高液流电池容量