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南加州大学开发出采用廉价材料安全可靠的液流电池

来源:UPS应用网 作者:Harris编辑 更新时间:2020/5/7 7:49:20

摘要:据外媒报道,南加州大学一个研究小组的科学家日前宣布,已经开发出一种廉价安全的氧化还原液流电池。这种电池的电解液将硫酸铁(钢铁行业的废料)以及有机材料蒽醌二磺酸(AQDS)结合在一起,可以改善氧化还原液流电池的稳定性和溶解性。

据外媒报道,南加州大学一个研究小组的科学家日前宣布,已经开发出一种廉价安全的氧化还原液流电池。这种电池的电解液将硫酸铁(钢铁行业的废料)以及有机材料蒽醌二磺酸(AQDS)结合在一起,可以改善氧化还原液流电池的稳定性和溶解性。
  
  科学家声称,这是首次在氧化还原液流电池中向蒽醌二磺酸中添加硫酸铁。这种技术在实现商业化规模生产之后,可以提供价格低廉且性能稳定的氧化还原液流电池,其成本将低至66美元/kWh。
  
  一位科学家声称,“这两种化合物首次结合使用将证明具有大规模储能的潜力。”
  
  科学家们估计,硫酸铁的成本每千克为0.1美元,蒽醌二磺酸(AQDS)的成本每千克约为3美元。在商业化规模生产基于这两种化合物的液流电池之后,其生产成本低至66美元/kWh,电力成本将不到使用钒电解液液流电池的一半,而钒的价格更高并且有毒。
  
  这些科学家在研究中发现,这种液流电池在经过500次充放电之后,其电池容量经过测量几乎没有变化,并且活性物质也没有劣化。他们在《电化学学会杂志》上发表的一篇研究论文中表示,“尽管这种使用硫酸铁和蒽醌二磺酸(AQDS)的液流电池的电压只有0.62V,没有钒液流电池那么高,但这种电池具有耐用、廉价、性能可靠的特性,其活性材料(包括电解液)的成本约为54美元/kWh。”
  
  研究人员认为,其主要的电压损失是由电极和电解液之间的电阻引起的。他们通过改变碳纳米管修改电极结构将其电阻降低了近40%。这可以升高放电电压,从而提高电池储能系统的功率密度和能效。凭借这些特性,这种电池克服了其他铁基液流电池所遇到的挑战。虽然所提供的电池电压低于钒液流电池,但更高的耐用性和更低的材料成本可以弥补这一不足之处。
  
  西班牙研究中心CIC EnergiGune的一个研发团队今年1月表示,正在设计和开发一种新型氧化还原的有机液流电池。研究人员表示,他们开发的这种液流电池将以更环保的形式提供更长的使用寿命以及更高的功率和能量密度。欧盟委员会为这一研究提供了380万欧元的资助。CI CEnergiGune的科学家说:“该项目旨在证明有机液流电池可以替代钒液流电池,而钒是欧洲委员会列入关键原材料清单的一种电池材料。”
  
  编辑:Harris
  
  

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