这种电池或将彻底改变可再生能源储存方式——而且能放进你的地下室

This renewable energy storage innovation can boost the global race for clean energy.
This renewable energy storage innovation can boost the global race for clean energy.Image: REUTERS/Lucy Nicholson
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研发下一代电池的竞赛已经打响,这种电池有望帮助世界转向清洁能源。但正如比尔·盖茨去年在他的博客中所解释的:“事实证明,储存能源出奇地困难且成本高昂。”

如今,哈佛大学研究人员研发出一种价格低廉、无毒且使用寿命超过10年的电池。他们表示,这可能会为可再生能源储存带来重大改变。

新一代无毒电池或能解决当前可再生能源储能方案价格昂贵且有毒的问题。可再生能源面临的一大难题Image: 路透社/迈克·布莱克

来自约翰·A·保尔森工程与应用科学学院的研究人员发表了一篇论文,刊登于《ACS能源快报》期刊,称他们研发出了一项突破性技术。

他们研发的新型电池将能量储存在溶于中性pH值水溶液中的有机分子里。这使电池无毒且成本更低。它适合家庭储能,使用寿命超过十年。

“这是一种经久耐用的电池,你可以把它放在地下室里。”首席研究员、化学托马斯·达德利·卡博特教授兼材料科学教授罗伊·戈登在一篇哈佛大学新闻报道中说。

“如果电池液体洒到地板上,也不会腐蚀混凝土;而且由于电解液介质无腐蚀性,制造电池部件(如储罐和泵)时就可以使用更便宜的材料。”

可再生能源储存难题

可再生能源有一个大问题:间歇性。换句话说,太阳不照耀、风不吹时,怎样才能让灯继续亮着?

随着全球绿色能源装机容量逐年增加,对可再生能源储存的需求也在上升Image: 国际能源署

近年来,大学和科技行业一直在研发更好的电池,希望能帮助解决可再生能源储存难题。

尽管取得了显著进步,电池仍存在诸多问题,例如成本高、有毒和使用寿命短。

太阳能用户通常有两种储电选择:锂离子电池,例如电子设备中使用的电池,但价格仍然非常昂贵;或者铅酸电池。铅酸电池的成本只有前者的一半,但需要大量维护,而且含有有毒物质。

目前已有锂离子电池可用于可再生能源储存,但它们有毒且价格非常昂贵Image: 彭博新能源财经

一种新兴且前景可观的可再生能源储存技术是“v-flow”电池,它使用钒,并将其置于装有腐蚀性酸液的大型外部储罐中。储罐越大,储存的能量就越多。但问题在于,钒是一种昂贵的金属,而且与其他电池技术一样,v-flow电池几年后也会损失容量。

寻找下一代电池

美国能源部设定了一项目标:研发一种储能成本低于每千瓦时100美元的电池,从而使储存的风能和太阳能能够与传统发电厂生产的能源展开竞争。

哈佛大学研究人员表示,他们在可再生能源储存方面的突破,让他们离这一目标更近了。

“如果你能接近这一成本目标,就能改变世界。”哈佛大学材料与能源技术教授、首席研究员迈克尔·阿齐兹说。

“这样一来,在许多地方安装电池就具有了成本效益。这项研究让我们离实现这一目标又近了一步。”

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