研究人員用納米材料修飾混合液流電池電極
華威大學WMG的研究人員與倫敦帝國理工大學合作，找到了一種增強混合液流電池及其商業(yè)用途的方法。這種新方法可以將這些電池中的電能長時間保存，價格僅為當前技術(shù)價格的五分之一，而且位置限制和零排放最小。
研究人員在無粘合劑電泳技術(shù)(EPD)中使用摻氮石墨烯(暴露于氮等離子體)增強了三個混合流動池。
風能和太陽能是越來越受歡迎的可再生能源。不幸的是，間歇性問題使他們無法廣泛連接到國家電網(wǎng)。解決此問題的一種潛在解決方案涉及部署長效電池技術(shù)，例如氧化還原液流電池。盡管其前景廣闊，但該系統(tǒng)的當前成本仍是決定其實際應用的關(guān)鍵因素。根據(jù)美國能源部的說法，負擔得起的電網(wǎng)電池價格應為75英鎊/千瓦時。負責電網(wǎng)存儲的鋰離子電池成本約為130英鎊/千瓦時。
現(xiàn)在，WMG研究人員已經(jīng)找到了一種增強混合液流電池或可再生燃料電池(RFC)技術(shù)的方法，該技術(shù)可以在很長的時間內(nèi)存儲電力，成本僅為當前存儲技術(shù)的五分之一，而且選址靈活且對環(huán)境的影響最小。該技術(shù)通過簡單而高效的電泳沉積納米碳添加劑(氮摻雜的石墨烯)，將碳基電極與經(jīng)濟來源的電解質(zhì)(錳或硫，這是地球上大量的化學物質(zhì))結(jié)合在一起，從而增強了碳納米管的導電性。電極在高酸性或堿性環(huán)境中的耐久性和性能顯著。
研究人員已在2020年12月版的ACS Applied Materials&Interfaces期刊上發(fā)表了一篇題為《通過無粘結(jié)劑和電泳沉積的氮摻雜石墨烯在碳紙電極上增強電化學性能的混合氧化還原流通池》的論文。
華威大學WMG研究員Barun Chakrabarti博士，論文的主要作者之一說：
“這種EPD技術(shù)不僅簡單，而且還提高了三種不同的經(jīng)濟型混合液流電池的效率，從而增加了其廣泛用于網(wǎng)格規(guī)模儲能的商業(yè)應用的潛力?！?/p>
混合液流電池的總化學成本約為競爭電池(例如鋰離子系統(tǒng))成本的1/30。向上擴展技術(shù)可以用于存儲風能或太陽能的電力，可持續(xù)數(shù)天至整個季節(jié)，每千瓦時約15到20英鎊。這些電池對于電網(wǎng)規(guī)模的負載均衡應用也非常有用，因為它們的設(shè)計非常靈活，這歸因于其獨特的功能，即與能量無關(guān)地確定功率。
混合液流電池的能量密度，特別是多硫化物/空氣系統(tǒng)(S-Air)，比抽水蓄能電站高500倍。它還非常緊湊，可以放置在任何可再生能源發(fā)電附近。
