新聞事件:
- 斯坦福大學(xué)利用納米技術(shù)開發(fā)出新電極
事件影響:
- 電極可反復(fù)充電4萬次
- 電池容量損耗不大
- 新電極充電容量較低
斯坦福大學(xué)的研究人員利用納米技術(shù)開發(fā)出一種電池陰極,不但可反復(fù)充電達(dá)到4萬次,且電池容量損耗不大。相關(guān)論文發(fā)表在22日《自然·通訊》雜志上。
新能源技術(shù)的不斷進(jìn)步,使得能源行業(yè)對(duì)電池的需求不斷增加??纱罅靠焖俪浞烹姷碾姵夭粌H能夠適應(yīng)電力需求的周期性波動(dòng),還可以存儲(chǔ)太陽能、風(fēng)能等間歇性能源。然而,目前的電池技術(shù)要么過于昂貴,要么充電次數(shù)不足以滿足實(shí)際的需要。
由于電網(wǎng)電池需要的是大型儲(chǔ)能電池,因此新電極采用了價(jià)格低廉、自然儲(chǔ)量豐富的物質(zhì)。電極由銅及鐵基納米材料構(gòu)成,使用水性硝酸鉀電解液,充放電時(shí), 鉀離子在電極間移動(dòng)。研究人員首先用銅替代普魯士藍(lán)(亞鐵氰化鐵)的一半鐵,然后將新化合物制成納米晶體,覆蓋在布狀的碳基質(zhì)上,最后將其浸入到硝酸鉀電 解質(zhì)溶液中。研究表明,新電極充電4萬次后,其電池容量依然可以保持83%。目前,鉛酸電池可充電數(shù)百次;鋰電池可充電1000次左右。
新電極也存在弱點(diǎn),其充電容量相對(duì)較低,為60毫安時(shí),而錳氧化物陰極的充電容量為100毫安時(shí)。此外,以銅替代鐵也會(huì)相對(duì)提高電極的成本。 對(duì)于電網(wǎng)而言,重要的是充放電的能源價(jià)格,新電極可充電上萬次,可能會(huì)在充放電的能源價(jià)格上占據(jù)一定的優(yōu)勢(shì)。如果其充放電的能源價(jià)格低于鈉硫電池,無疑將 成為大贏家。此外,能源效率也十分關(guān)鍵,現(xiàn)在還不清楚新電極在充電時(shí)有多少能源損耗。
研究人員表示,該成果向制造新型低成本電池,使電網(wǎng)能夠儲(chǔ)存大量電能邁出了重要的一步。目前他們正在調(diào)制電池陽極,并著手開發(fā)電池原型。