挪威科技大學：新式液態(tài)金屬電池可望實現(xiàn)電網(wǎng)級儲能
時間:2017-06-09 11:08來源:NTNU 作者:綜合報道
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挪威的研究人員正著手開發(fā)一種無薄膜的鈉鋅液態(tài)金屬電池，據(jù)稱能與再生能源系統(tǒng)搭配使用，實現(xiàn)大規(guī)模的儲能系統(tǒng)。
挪威科技大學(Norwegian University of Science and Technolog；NTNU)材料科學與工程系的研究團隊開發(fā)出一種具有三層液體層的電池系統(tǒng)：頂層的鈉作為負極，中間層是氯化鈉基電解質(zhì)，底層的鋅則為正極。
研究人員的目標在于開發(fā)基于靜態(tài)熔鹽的液態(tài)金屬電池(LMB)概念，而不必使用離子選擇膜。研究人員正進行探索的材料相對較為豐富且便宜，對環(huán)境的影響也較小。將這些新概念落實于液態(tài)金屬電池中，將有助于使電流密度更高且較現(xiàn)有熔鹽電池系統(tǒng)更安全，并可實現(xiàn)制造成本更低的系統(tǒng)。
為了避免含鋅離子與鈉電極之間發(fā)生反應，研究人員在電極之間放置多孔隔膜或隔離層。由于使用便宜耐用的隔膜材料，取代了易脆裂的昂貴β-氧化鋁離子選擇薄膜，因而顯著提高了液態(tài)金屬電池的性能，同時也降低了成本。
研究人員選擇使用不互溶的電解質(zhì)和電極，有助于確保安全的電池系統(tǒng)，使其得以在不太可能發(fā)生機械故障的情況下放電，而不至于發(fā)生任何不理想的影響，如火災或爆炸。這可媲美經(jīng)證實可用于電網(wǎng)儲存的鈉硫(NaS)熔鹽電池；不過，NaS熔鹽電池必須使用鈉離子選擇薄膜，但這會為電池增加大量的費用和阻抗，而且在薄膜破裂的情況下將會發(fā)生劇烈的反應，甚至引發(fā)火災。
NTNU的研究團隊如今正與當?shù)氐娜埯}電化學專業(yè)廠商SINTEF合作，共同打造實驗室規(guī)模的電池設計和開發(fā)，以及針對電池性能和材料進行測試。
該計劃將持進行至2018年，并由挪威研究理事會(The Research Council of Norway)提供贊助。
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電網(wǎng)級儲能
液態(tài)金屬電池
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