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锌空气电池 发表评论(0) 编辑词条

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锌空气电池编辑本段回目录

氢氧化钾碱性溶液吸收二氧化碳,引起碳酸钾堆积,堵塞电池气孔,新颖的中性电解液不吸收二氧化碳,独特的水平电池结构,依赖重力而不是物理膜,分隔液态电解液与空气。

电池开发商曙光储能公司(Eos Energy Storage)声称,已经解决了一些关键问题,不再阻碍电池技术,可以彻底改革电网储能。如果公司所说无误,那么它的锌空气电池就可以储备能量,成本只有额外天然气发电的一半,这种方法目前用于满足用电高峰需求。


使用寿命长:这个千瓦级锌空气电池原型可充放电2700次,并且没有任何物理衰退,它的制造商声称。
来源:麻省理工科技创业

公司官员表示,当前的锌空气电池样品表现出两倍于锂离子电池的能量密度。他们声称,最终产品可持续使用30年,进行电网级应用,循环寿命比铅酸电池高几个数量级,这使锌空气电池成为一种持续使用时间最长的电池类型。公司执行总裁迈克尔•奥斯特(Michael Oster)说,曙光储能公司很快就会筹齐1千万美元左右的资金,这些资金来自几个投资商。

“如果他们能够得到他们所声称的,那么这将会是一场革命,”雷克斯研究公司(Lux Research)分析家斯蒂夫•明尼翰(Steve Minnihan)说,他认为,这项技术显得很有前途,既可用于电网储能,也可用于电动车辆。

锌空气电池技术很久以来就吸引了电池开发商,因为它既安全,也便宜,而且可提供高能量密度。与传统电池不同,传统的电池是把所有的反应物都包装在电池内,而锌空气电池则是从空气中吸入氧气,以产生电流。吸收外部空气,赋予电池更高的容量体积比,降低了材料成本。这种电池是水基化学反应,也意味着不易着火,不同于锂离子电池。

然而,到现在为止,这些电池效率很低,而且循环周期短,这就限制了它们的使用,只能用于小型的非充电应用,例如助听器。曙光公司官员说,他们已经解决了几个难题,这些难题困扰着以前的工作。

曙光公司的关键进展,包括改变电解液化学反应和电池设计。锌空气电池通常使用氢氧化钾(potassium hydroxide),这种碱性溶液可从空气中吸收二氧化碳。这会引起碳酸钾(potassium carbonate)堆积,逐渐堵塞电池的气孔。奥斯特说,因为曙光公司的电池使用一种新颖的中性电解液,所以,电池不会吸收二氧化碳。公司也采用一种独特的水平电池结构,依赖重力而不是物理膜,分隔液态电解液与空气。奥斯特说,这种改变可防止锌电极上的堆积物撕裂物理膜,导致电池失效。
 
奥斯特说,公司已经取得2700多次循环,没有物理衰退,用的是一块三分之一千瓦级的电池。相比之下,重伏技术公司(ReVolt Technology)是一个主要的竞争对手,在研究相似技术,希望到2013达到1000次循环。然而,明尼翰说,曙光公司仍要走很长的路,才能达到目标,就是1万次循环和兆瓦级的电池。

能量存储:示意图显示,电网存储采用锌空气电池,可能外观就是这样,来源:麻省理工科技创业

 

奥斯特说,公司的目标是出售兆瓦级的电池,此种电池具有六小时的存储容量,成本为每千瓦时160美元。他说,此种电池在需求低时存储电,在峰值需求时供电,成本为每千瓦时12—17美分,相比较而言,天然气厂所生产的电,成本为每千瓦时22—30美分。

戴尔豪斯大学(Dalhousie University)物理和化学教授杰夫•德恩(Jeff Dahn)说,如果公司已经解决了电解液和膜的问题,那么,这将会是迈向锌空气电池的重要一步。“但是,要向我们展示数据,”他说,“这方面什么也没有展示。”

德恩也说,锌空气电池的最大效率,就是输入电量与输出电量的比,只有60%,相比较,铅酸电池的效率大约为80%,锂离子电池的效率大于95%。他说,低效率源于充放电间的电压差,这是这种电池固有的。

曙光公司声称,已经找到一些办法,可解决这一电压差,提高效率,但是德恩不相信。“许多人已经研究了很长时间,就研究可充电锌空气电池,但是效率问题仍未解决,”德恩说。

锌空气电池将引领电池革命编辑本段回目录

Eos储能公司(Eos Energy Storage)称其锌空气(zinc-air)电池能够存储电能以满足高峰用电缺口的需要。

电池研发公司Eos储能声称已经解决了抑制电池技术发展的关键问题,有可能会带来一场电网储电的革命。如果该公司是正确的,其锌空气电池储存电能仅需天然气额外产生成本的一半——该方法目前被用于满足高峰供电需要。

寿命长:其制造者称,该千瓦级锌空气电池原型可以充放电2700次而无物理衰减。

公司官方表示,目前的原型产品证实其能量密度是锂离子电池的2倍。他们称其最终产品将在电网级应用中持续使用30年,相比铅酸电池,其生命周期有着数量级的提高,从而使它成为使用寿命最长的电池品种之一。首席执行官迈克尔∙奥斯特(Michael Oster)表示,Eos不久将完成一轮来自数个投资者总共1000万美元的融资。

“如果他们能够说到做到,这将会是一场革命,”市场调研公司Lux Research分析师史蒂夫∙明尼翰(Steve Minnihan)说道,他表示该技术显示了电网储能和电动汽车的广阔前景。

由于其安全、廉价而且能量密度高,锌空气电池长期以来一直吸引着电池开发者们。与将所有反应物都包裹在电池内部的传统电池不同,锌空气电池能够从空气中吸附氧气来产生电流。能够从外部空气吸附使该电池有着更高的容量体积比,而且材料成本也更低。这种电池水基化学性质还意味着它不易起火,不像锂离子电池那样。

然而,直到现在这些电池仍然效率低下且寿命较短,受此限制,它们只能被用于小型、不可充电的应用,比如助听器。Eos官方表示,他们已经解决了几个困扰之前工作的问题。

Eos的关键进步包括电解液化学性质的改变以及电池的设计。锌空气电池通常使用氢氧化钾——一个从空气中吸收二氧化碳的基本方法。这将产生碳酸钾,缓慢地堵塞电池的气孔。由于Eos的电池使用了一种新型的中性电解液,奥斯特说道,因此它们不用吸收二氧化碳。该公司还使用了一种水平的电池结构,靠重力将电解液从空气中分离出来,而不是靠一层物理薄膜。这一改变,他说,能够防止锌电极上产生的物质使薄膜破裂而造成电池失效。

奥斯特表示,其公司已经在一个1/3千瓦规模的电池上实现了2700次循环而无物理衰减的目标。相比之下,另一个从事类似技术研究的主要竞争者ReVolt Technology公司则希望在2013年前实现1000次循环。然而,明尼翰说,要达到其10000次循环和兆瓦级电池的目标,Eos仍然有很长的路要走。

能量存储:基于锌空气电池的电网储能电厂的外观可能如图所示。

奥斯特表示,该公司计划出售储量6小时的兆瓦级电池,每千瓦小时建造成本为160美元。通过在需求较低时储存电能,他说,这些电池应该能够在高峰期以每千瓦小时12到17美分的价格提供电能,相比之下,天然气电厂产生的电能每千瓦时则需要22到30美分。

戴尔豪斯大学(Dalhousie University)理化学教授杰夫∙德恩(Jeff Dahn)表示,如果该公司已经解决了电解液和薄膜的问题,这应当是锌空气电池的一个巨大进步。“但需要给我们展示数据,”他说道。“这方面的数据还从未被呈现过。”

戴恩还表示,将锌空气电池输入输出电量进行比较,其最高效率只有60%,相比而言,铅酸电池大约是80%,而锂离子电池则超过95%。他表示,低效的结果就是充放电电压不同,而这是此类电池的固有特性。

Eos声称已经找到了解决电压问题的方法并提高了效率,但戴尔并不相信。“许多人长期以来都在从事可充电锌空气电池以及‘效率问题’的研究,但仍无破解之道,”他说道。  

参考文献编辑本段回目录

http://www.mittrchinese.com/single.php?p=168286

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标签: 锌空气电池

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同义词: 锌空气电池将引领电池革命 ,锌空气电池引领电池革命

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