中國儲能網(wǎng)訊:電池開發(fā)商曙光儲能公司(Eos Energy Storage)聲稱,已經(jīng)解決了一些關(guān)鍵問題,不再阻礙電池技術(shù),可以徹底改革電網(wǎng)儲能。如果公司所說無誤,那么它的鋅空氣電池就可以儲備能量,成本只有額外天然氣發(fā)電的一半,這種方法目前用于滿足用電高峰需求。
使用壽命長:這個千瓦級鋅空氣電池原型可充放電2700次,并且沒有任何物理衰退,它的制造商聲稱。來源:麻省理工科技創(chuàng)業(yè)
公司官員表示,當前的鋅空氣電池樣品表現(xiàn)出兩倍于鋰離子電池的能量密度。他們聲稱,最終產(chǎn)品可持續(xù)使用30年,進行電網(wǎng)級應(yīng)用,循環(huán)壽命比鉛酸電池高幾個數(shù)量級,這使鋅空氣電池成為一種持續(xù)使用時間最長的電池類型。公司執(zhí)行總裁邁克爾•奧斯特(Michael Oster)說,曙光儲能公司很快就會籌齊1千萬美元左右的資金,這些資金來自幾個投資商。
“如果他們能夠得到他們所聲稱的,那么這將會是一場革命,”雷克斯研究公司(Lux Research)分析家斯蒂夫•明尼翰(Steve Minnihan)說,他認為,這項技術(shù)顯得很有前途,既可用于電網(wǎng)儲能,也可用于電動車輛。
鋅空氣電池技術(shù)很久以來就吸引了電池開發(fā)商,因為它既安全,也便宜,而且可提供高能量密度。與傳統(tǒng)電池不同,傳統(tǒng)的電池是把所有的反應(yīng)物都包裝在電池內(nèi),而鋅空氣電池則是從空氣中吸入氧氣,以產(chǎn)生電流。吸收外部空氣,賦予電池更高的容量體積比,降低了材料成本。這種電池是水基化學(xué)反應(yīng),也意味著不易著火,不同于鋰離子電池。
然而,到現(xiàn)在為止,這些電池效率很低,而且循環(huán)周期短,這就限制了它們的使用,只能用于小型的非充電應(yīng)用,例如助聽器。曙光公司官員說,他們已經(jīng)解決了幾個難題,這些難題困擾著以前的工作。
曙光公司的關(guān)鍵進展,包括改變電解液化學(xué)反應(yīng)和電池設(shè)計。鋅空氣電池通常使用氫氧化鉀(potassium hydroxide),這種堿性溶液可從空氣中吸收二氧化碳。這會引起碳酸鉀(potassium carbonate)堆積,逐漸堵塞電池的氣孔。奧斯特說,因為曙光公司的電池使用一種新穎的中性電解液,所以,電池不會吸收二氧化碳。公司也采用一種獨特的水平電池結(jié)構(gòu),依賴重力而不是物理膜,分隔液態(tài)電解液與空氣。奧斯特說,這種改變可防止鋅電極上的堆積物撕裂物理膜,導(dǎo)致電池失效。
奧斯特說,公司已經(jīng)取得2700多次循環(huán),沒有物理衰退,用的是一塊三分之一千瓦級的電池。相比之下,重伏技術(shù)公司(ReVolt Technology)是一個主要的競爭對手,在研究相似技術(shù),希望到2013達到1000次循環(huán)。然而,明尼翰說,曙光公司仍要走很長的路,才能達到目標,就是1萬次循環(huán)和兆瓦級的電池。
能量存儲:示意圖顯示,電網(wǎng)存儲采用鋅空氣電池,可能外觀就是這樣,來源:麻省理工科技創(chuàng)業(yè)
奧斯特說,公司的目標是出售兆瓦級的電池,此種電池具有六小時的存儲容量,成本為每千瓦時160美元。他說,此種電池在需求低時存儲電,在峰值需求時供電,成本為每千瓦時12—17美分,相比較而言,天然氣廠所生產(chǎn)的電,成本為每千瓦時22—30美分。
戴爾豪斯大學(xué)(Dalhousie University)物理和化學(xué)教授杰夫•德恩(Jeff Dahn)說,如果公司已經(jīng)解決了電解液和膜的問題,那么,這將會是邁向鋅空氣電池的重要一步。“但是,要向我們展示數(shù)據(jù),”他說,“這方面什么也沒有展示。”
德恩也說,鋅空氣電池的最大效率,就是輸入電量與輸出電量的比,只有60%,相比較,鉛酸電池的效率大約為80%,鋰離子電池的效率大于95%。他說,低效率源于充放電間的電壓差,這是這種電池固有的。
曙光公司聲稱,已經(jīng)找到一些辦法,可解決這一電壓差,提高效率,但是德恩不相信。“許多人已經(jīng)研究了很長時間,就研究可充電鋅空氣電池,但是效率問題仍未解決,”德恩說。