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一种新的具有成本效益的电池可以显着提高大规模的能量存储。最初的原型研究,发表于久负盛名的 自然能源 他指出,当太平洋西北国家实验室的研究人员解释了锌锰的运作时,他们找到了一种在不增加成本的情况下大幅改善电池的方法。
电池能量储存不足继续阻碍无数新兴技术,包括许多绿色能源设计。能量储存不良是采用太阳能和风能的关键问题,因为目前的电池不能保持在高峰时间产生的足够能量来补偿较低的能量生产周期,例如在夜间或风力消失时。世界各地的研究人员一直在拼命寻求增加储能的方法,任何真正的新设计都具有巨大的潜力。
锌锰储能本身并不新鲜,但之前的测试发现,随着时间的推移,电池失去了充电能力。研究人员假设电池电量下降是一种称为插层的过程的结果,这种过程在某种程度上确实发生在锂离子电池中。但这项最新研究发现,锌锰电池通过化学转化来储存能量,如铅酸电池,提供了改善储存的机会。
当锌锰电池储存能量时,一些电池的锰溶解到电解质溶液中。如果该过程发生在足够大的程度,则电池会损失大量的能量存储能力。因此,研究人员提高了原型电池中锰的浓度,他们发现,即使经过5000次循环,他们也能将储能量保持在初始体积的92%左右。
“这项研究显示,在化学转化反应过程中需要控制平衡,以提高锌 - 锰氧化物电池的性能,”该实验室新闻稿中,PNNL实验室研究员,该研究的合着者刘军说。
“因此,锌锰氧化物电池对于大规模储能来说可能是比现在用于支持电网的锂离子和铅酸电池更可行的解决方案,”刘补充说。
关于这一发现的最佳部分是锌锰电池价格实惠且基本材料丰富。即使锌和锰需求的大幅增加也可能不会对当前的供应水平造成压力,这是关键,因为如果这一发现的重要性看起来只有它的一半,那么就会有很多需求。并且没有人希望看到像这样的突破性技术在世界各地引发锌和锰战争。不,这可能是真正的交易。