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鋅空氣電池將引領電池革命

作者: 來源:麻省理工《科技創(chuàng)業(yè)》 發(fā)布時間:2012-01-10 瀏覽:次
     中國儲能網訊:電池研發(fā)公司Eos儲能聲稱已經解決了抑制電池技術發(fā)展的關鍵問題,有可能會帶來一場電網儲電的革命。如果該公司是正確的,其鋅空氣電池儲存電能僅需天然氣額外產生成本的一半——該方法目前被用于滿足高峰供電需要。
    壽命長:其制造者稱,該千瓦級鋅空氣電池原型可以充放電2700次而無物理衰減。
 
    公司官方表示,目前的原型產品證實其能量密度是鋰離子電池的2倍。他們稱其最終產品將在電網級應用中持續(xù)使用30年,相比鉛酸電池,其生命周期有著數(shù)量級的提高,從而使它成為使用壽命最長的電池品種之一。首席執(zhí)行官邁克爾?奧斯特(Michael Oster)表示,Eos不久將完成一輪來自數(shù)個投資者總共1000萬美元的融資。
 
    “如果他們能夠說到做到,這將會是一場革命,”市場調研公司Lux Research分析師史蒂夫?明尼翰(Steve Minnihan)說道,他表示該技術顯示了電網儲能和電動汽車的廣闊前景。
 
    由于其安全、廉價而且能量密度高,鋅空氣電池長期以來一直吸引著電池開發(fā)者們。與將所有反應物都包裹在電池內部的傳統(tǒng)電池不同,鋅空氣電池能夠從空氣中吸附氧氣來產生電流。能夠從外部空氣吸附使該電池有著更高的容量體積比,而且材料成本也更低。這種電池水基化學性質還意味著它不易起火,不像鋰離子電池那樣。
 
    然而,直到現(xiàn)在這些電池仍然效率低下且壽命較短,受此限制,它們只能被用于小型、不可充電的應用,比如助聽器。Eos官方表示,他們已經解決了幾個困擾之前工作的問題。
 
    Eos的關鍵進步包括電解液化學性質的改變以及電池的設計。鋅空氣電池通常使用氫氧化鉀——一個從空氣中吸收二氧化碳的基本方法。這將產生碳酸鉀,緩慢地堵塞電池的氣孔。由于Eos的電池使用了一種新型的中性電解液,奧斯特說道,因此它們不用吸收二氧化碳。該公司還使用了一種水平的電池結構,靠重力將電解液從空氣中分離出來,而不是靠一層物理薄膜。這一改變,他說,能夠防止鋅電極上產生的物質使薄膜破裂而造成電池失效。
 
    奧斯特表示,其公司已經在一個1/3千瓦規(guī)模的電池上實現(xiàn)了2700次循環(huán)而無物理衰減的目標。相比之下,另一個從事類似技術研究的主要競爭者ReVolt Technology公司則希望在2013年前實現(xiàn)1000次循環(huán)。然而,明尼翰說,要達到其10000次循環(huán)和兆瓦級電池的目標,Eos仍然有很長的路要走。
 
    能量存儲:基于鋅空氣電池的電網儲能電廠的外觀可能如圖所示。
 
    奧斯特表示,該公司計劃出售儲量6小時的兆瓦級電池,每千瓦小時建造成本為160美元。通過在需求較低時儲存電能,他說,這些電池應該能夠在高峰期以每千瓦小時12到17美分的價格提供電能,相比之下,天然氣電廠產生的電能每千瓦時則需要22到30美分。
 
    戴爾豪斯大學(Dalhousie University)理化學教授杰夫?德恩(Jeff Dahn)表示,如果該公司已經解決了電解液和薄膜的問題,這應當是鋅空氣電池的一個巨大進步。“但需要給我們展示數(shù)據,”他說道。“這方面的數(shù)據還從未被呈現(xiàn)過。”
 
    戴恩還表示,將鋅空氣電池輸入輸出電量進行比較,其最高效率只有60%,相比而言,鉛酸電池大約是80%,而鋰離子電池則超過95%。他表示,低效的結果就是充放電電壓不同,而這是此類電池的固有特性。
 
    Eos聲稱已經找到了解決電壓問題的方法并提高了效率,但戴爾并不相信。“許多人長期以來都在從事可充電鋅空氣電池以及‘效率問題’的研究,但仍無破解之道,”他說道。 
 
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關鍵字:鋅空氣電池 儲能

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