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麻省理工學院研發新型熔鹽電池 可望成為電網級儲能系統

2018-01-29 14:16:14 科技新報  點擊量: 評論 (0)
再生能源為間歇性能源,在無風或是烏云密布時,風力發電與太陽能廠無法運作,于是廠商紛紛希望可以搭配能源儲存系統,增加電力調度的靈活性

麻省理工學院研發新型熔鹽電池 可望成為電網級儲能系統

再生能源為間歇性能源,在無風或是烏云密布時,風力發電與太陽能廠無法運作,于是廠商紛紛希望可以搭配能源儲存系統,增加電力調度的靈活性,但目前鋰電池的價位還是比較高,無法大規模的設備并搭配電網

于是麻省理工學院的研究人員研發了一種新型熔鹽電池,改進具有50年歷史的熔鹽電池技術,創造便宜、儲存效率高和壽命長的電池。以往的熔鹽電池例如氯化鎳或是氯化鈉電池,讓電極維持在高溫狀態,使之保持在熔態(molten state)并讓電荷可以在其中流動。

熔鹽電池的電極內需要設備薄膜,其功用除了分隔熔鹽電池內的組件,也要讓內部分子保持流通。過去的研究利用β型氧化鋁陶瓷層(beta-alumina ceramic layer)做為薄膜,但由于陶瓷層脆弱且易碎,難以步向商業規模。

而麻省理工研究人員發現一種不同的薄膜──涂有氮化鈦的鋼網,利用其電性質(electrical properties)讓綱網跟陶瓷膜有同樣效果,且不會有易碎的特性。陶瓷膜是利用材料中的孔洞大小來阻擋與篩選分子通過,而鋼網則是用電性能來取得相同功能,且更加長壽。

麻省理工教授Donald Sadoway表示,新的薄膜可以應用于各種熔鹽電池,并為電池設計開辟另一條路。未來制造鈉硫電池或是氯化鎳、氯化鈉電池將不再需要使用脆弱的陶瓷膜層。且由于價格便宜,原材料相對豐富、運作特性也非常安全,在反覆充放電循環后也能維持功效,這項突破讓熔鹽電池可達商業化。

不過該電池不適合用于電動車或是消費性電子產品,其優勢在于能與成本高昂的大型儲能系統競爭,麻省理工教授Donald Sadoway表示,這項設計讓廠商能以低成本建置大規模的電池,甚至可用于電網級的儲能系統,輔助間歇性的再生能源,而同樣的技術也可以用于其他地方,例如金屬制造。

該研究團隊包括武漢理工大學教授Fei Chen、日本原子力研究所科學家Nobuyuki Tanaka、麻省理工學院科學家Takanari Ouchi與博士后研究員Huayi Yin、Brice Chung與Ji Zhao。而這項研究計劃也得到法國石油巨頭Total的支持。

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責任編輯:售電衡衡

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