大型储能电池的应用可以有效解决风力和太阳能发电间歇性、随机性的难题,是新能源产业发展的关键技术。储能用电池要求高安全、长寿命、低成本,而现有的可充电电池体系并不能完美地兼顾以上三点。
为解决该难题,本文展示了一种搅拌式自分层电池。其具有简单的热力学稳定结构。由于电池组分的密度不同,在发生机械干扰或充放电反应后,它始终会恢复到初始状态。因此,电池可以施加搅拌来促进电化学反应,并且表现出优异的循环稳定性。构建搅拌式自分层电池的关键问题是构造两相均具有高离子电导率的液体双相系统,该系统可以将正极或负极氧化还原物质完全提取到上层相中,不会与底部的对电极(负极或正极)接触。该系统可以通过“盐析”策略和使用抗衡离子来实现。本文中Zn-TEMPO搅拌式自分层电池的能量密度可与商用全钒液流电池相当。除了Zn-TEMPO系统外,搅拌式自分层电池体系结构还可能适用于许多其他氧化还原物质,它们可能具有更高的能量密度和更低的材料成本。考虑到它们良好的循环稳定性、绝对的安全性和极其容易的制造工艺,本文展示的搅拌式自分层电池有望成为未来储能电站系统的解决方案。
文章链接:A Stirred Self-Stratified Battery for Large-Scale Energy Storage
Meng, Jintao Tang, Qi Zhou, Liangyi Zhao, Chang Chen, Ming Shen, Yiding Zhou, Jun Feng, Guang Shen, Yue* Huang, Yunhui