据外媒报道,瑞典的科学家正在致力开发可以存储可再生能源的有机质子电池,这种电池的储能性能甚至令研究人员感到惊讶。研究人员表示,这种电池可以直接连接太阳能发电设施快速充电,并且可以承受高达-24℃的低温而不会损失容量。
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而分析人员表示,这种储能电池进入市场的道路仍然漫长,但是与铅酸电池和锂离子电池面临的危险废物处置挑战相比,该电池处置起来更容易,这也可以在迅速发展的储能市场中提供竞争优势。到2035年,全球储能系统的年收入预计将增长到5460亿美元,年部署量为3046GWh。
加州储能联盟执行董事Alex Morris说:“这种电池在处置废物具有一定的优势,特别是如果总体成本较低时,这种优势就会体现出来。”
国际电池创新联盟经理Matthew Raiford说,全球储能市场发展如此之快,以至于需要跨技术进行创新。他说,该联盟资助铅酸电池研究,并对这种有机电池的推出表示欢迎。一旦有机电池技术发展成熟,锂、铅、锌以及有机电池等多种电池技术为用户提供更多的选择。”
惊人的抗寒能力
新的有机质子电池是由Christian Strietzel领导的团队在瑞典乌普萨拉大学开发的,该团队研究和开发该项目花费了两年多的时间。其开发结果于今年春季发表在《Angewandte Chemie》科学期刊上。
研究小组使用了天然存在的醌(可以人工合成或在细菌、真菌和某些高级植物中发现),将其置于酸性电解质水溶液中。在以往的研究中,研究人员已经开发出采用有机材料的电池,但其小分子往往更容易溶解到电解液中,从而使电池的长期稳定性降低。
目前,铅酸电池和锂离子电池主导着全球市场。传统的铅酸电池广泛用于汽车和工业环境,而锂离子电池则占全球电池储能市场的90%以上。
铅酸电池可以在较低的温度下工作,这为瑞典研究团队提供了一些灵感,但是铅酸电池的环境温度从20℃降到-20℃时,其放电能力将会减少一半。
Strietzel表示,这种有机质子电池令人惊奇的是,即使在远低于冰点的温度下也能保持稳定运行。他说:“我们知道低温对于电池性能产生一定影响。令人惊讶的是,这种电池的放电能力并没有受到影响,因此可以部署在常年温度较低的应用场合。”
锂离子电池需要充电控制器来管理充电。Strietzel说,这种有机质子电池可以直接从太阳能发电设施充电,而无需采用其他电子设备。他说:“用户可以白天采用太阳能发电设施的电力,晚上直流采用电池储能系统提供的电力。”