【據(jù)美國(guó)太平洋西北國(guó)家實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)站2022年4月報(bào)道】美國(guó)太平洋西北國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（PNNL）在美國(guó)能源部電力辦公室的資助下開(kāi)發(fā)了一種可以將其能量?jī)鼋Y(jié)以備后用的“凍融電池”，這是朝著開(kāi)發(fā)季節(jié)性存儲(chǔ)的電池邁出的重要一步。

美國(guó)能源部電力辦公室儲(chǔ)能主任Imre Gyuk表示，在發(fā)展可再生能源時(shí)，延長(zhǎng)儲(chǔ)能時(shí)間可以提高電網(wǎng)彈性。

可再生能源隨著自然循環(huán)而有所起伏，這使得很難將其納入可靠、穩(wěn)定的電網(wǎng)中。例如在春季的美國(guó)太平洋西北部，隨著大風(fēng)猛烈地吹過(guò)哥倫比亞峽谷，河流的徑流水力發(fā)電水壩達(dá)到最大值。電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商希望利用春季能源，將其存儲(chǔ)在大型電池中，然后在該地區(qū)風(fēng)速較慢且河流較低但電力需求達(dá)到高峰時(shí)釋放。這種電池還將解決嚴(yán)重風(fēng)暴期間的斷電困擾，可以在颶風(fēng)、野火或其他災(zāi)難后將大量能源輸送到電網(wǎng)中。

“凍融電池”的電解質(zhì)是熔鹽，這種材料在較高溫度下為液體，但在室溫下為固體，同時(shí)將硫添加到電解質(zhì)中，以提高電池的能量容量，陽(yáng)極和陰極分別是鋁和鎳的實(shí)心板。大多數(shù)高溫熔鹽電池的隔膜組件需要陶瓷隔板，其制造成本高，并且在凍融循環(huán)期間容易破裂。PNNL電池使用簡(jiǎn)單的玻璃纖維，可以降低成本并使電池在進(jìn)行凍融循環(huán)時(shí)更加堅(jiān)固。

研究人員首先通過(guò)將“凍融電池”加熱至180℃進(jìn)行充電，使離子流過(guò)液體電解質(zhì)以產(chǎn)生化學(xué)能，然后將電池冷卻至室溫，基本上鎖定電池的能量。在這個(gè)溫度下，電解質(zhì)變成固體，穿梭能量的離子幾乎保持靜止。當(dāng)需要能量時(shí)，電池被重新加熱產(chǎn)生能量流動(dòng)。

該電池的理論能量密度為每千克260瓦時(shí)——高于當(dāng)今的鉛酸電池和液流電池。同時(shí)電池能夠在12周內(nèi)保持 92%的容量。heavy fuel engine