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    研究人员用纳米材料修饰混合液流电池电极

    华威大学WMG的研究人员与伦敦帝国理工大学合作,找到了一种增强混合液流电池及其商业用途的方法。这种新方法可以将这些电池中的电能长时间保存,价格仅为当前技术价格的五分之一,而且位置限制和零排放最小。

    研究人员在无粘合剂电泳技术(EPD)中使用掺氮石墨烯(暴露于氮等离子体)增强了三个混合流动池。

    风能和太阳能是越来越受欢迎的可再生能源。不幸的是,间歇性问题使他们无法广泛连接到国家电网。解决此问题的一种潜在解决方案涉及部署长效电池技术,例如氧化还原液流电池。尽管其前景广阔,但该系统的当前成本仍是决定其实际应用的关键因素。根据美国能源部的说法,负担得起的电网电池价格应为75英镑/千瓦时。负责电网存储的锂离子电池成本约为130英镑/千瓦时。

    现在,WMG研究人员已经找到了一种增强混合液流电池或可再生燃料电池(RFC)技术的方法,该技术可以在很长的时间内存储电力,成本仅为当前存储技术的五分之一,而且选址灵活且对环境的影响最小。该技术通过简单而高效的电泳沉积纳米碳添加剂(氮掺杂的石墨烯),将碳基电极与经济来源的电解质(锰或硫,这是地球上大量的化学物质)结合在一起,从而增强了碳纳米管的导电性。电极在高酸性或碱性环境中的耐久性和性能显着。

    研究人员已在2020年12月版的ACS Applied Materials&Interfaces期刊上发表了一篇题为《通过无粘结剂和电泳沉积的氮掺杂石墨烯在碳纸电极上增强电化学性能的混合氧化还原流通池》的论文。

    华威大学WMG研究员Barun Chakrabarti博士,论文的主要作者之一说:

    “这种EPD技术不仅简单,而且还提高了三种不同的经济型混合液流电池的效率,从而增加了其广泛用于网格规模储能的商业应用的潜力。”

    混合液流电池的总化学成本约为竞争电池(例如锂离子系统)成本的1/30。向上扩展技术可以用于存储风能或太阳能的电力,可持续数天至整个季节,每千瓦时约15到20英镑。这些电池对于电网规模的负载均衡应用也非常有用,因为它们的设计非常灵活,这归因于其独特的功能,即与能量无关地确定功率。

    混合液流电池的能量密度,特别是多硫化物/空气系统(S-Air),比抽水蓄能电站高500倍。它还非常紧凑,可以放置在任何可再生能源发电附近。

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