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低成本新電極可反復充電4萬次

發(fā)布時間:2011-11-29

新聞事件:

  • 斯坦福大學利用納米技術開發(fā)出新電極

事件影響:

  • 電極可反復充電4萬次
  • 電池容量損耗不大
  • 新電極充電容量較低


斯坦福大學的研究人員利用納米技術開發(fā)出一種電池陰極,不但可反復充電達到4萬次,且電池容量損耗不大。相關論文發(fā)表在22日《自然·通訊》雜志上。
  
新能源技術的不斷進步,使得能源行業(yè)對電池的需求不斷增加??纱罅靠焖俪浞烹姷碾姵夭粌H能夠適應電力需求的周期性波動,還可以存儲太陽能、風能等間歇性能源。然而,目前的電池技術要么過于昂貴,要么充電次數(shù)不足以滿足實際的需要。
  
由于電網電池需要的是大型儲能電池,因此新電極采用了價格低廉、自然儲量豐富的物質。電極由銅及鐵基納米材料構成,使用水性硝酸鉀電解液,充放電時, 鉀離子在電極間移動。研究人員首先用銅替代普魯士藍(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上,最后將其浸入到硝酸鉀電 解質溶液中。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,其充電容量相對較低,為60毫安時,而錳氧化物陰極的充電容量為100毫安時。此外,以銅替代鐵也會相對提高電極的成本。 對于電網而言,重要的是充放電的能源價格,新電極可充電上萬次,可能會在充放電的能源價格上占據一定的優(yōu)勢。如果其充放電的能源價格低于鈉硫電池,無疑將 成為大贏家。此外,能源效率也十分關鍵,現(xiàn)在還不清楚新電極在充電時有多少能源損耗。
  
研究人員表示,該成果向制造新型低成本電池,使電網能夠儲存大量電能邁出了重要的一步。目前他們正在調制電池陽極,并著手開發(fā)電池原型。

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