中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：麻省理工學(xué)院的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)日前推出了一種可以清除火力發(fā)電廠排放的二氧化碳的電池技術(shù)。這種鋰基電池將二氧化碳吸收到名為2-乙氧基乙胺的水基胺中，然后將其與碳陰極和鋰陽(yáng)極一起使用的非水電解液混合。
電廠排放的二氧化碳可以轉(zhuǎn)化為在電池陰極上積聚的固體礦物碳酸鹽。因此，二氧化碳參與電池循環(huán)并轉(zhuǎn)化為惰性材料，可以作為工業(yè)目的的碳源。
國(guó)際能源研究期刊Joule的一篇論文稱(chēng)，該研究可以“將二氧化碳捕集化學(xué)與非水電池結(jié)合起來(lái)，是一種設(shè)計(jì)和操縱二氧化碳轉(zhuǎn)化反應(yīng)的具有發(fā)展前途的方法。”
研究人員希望鋰碳電池技術(shù)能夠克服現(xiàn)有碳捕獲系統(tǒng)的一個(gè)主要問(wèn)題：它們需要大量的電能。
“目前，配備碳捕集系統(tǒng)的發(fā)電廠通常使用高達(dá)30％電力來(lái)捕獲、釋放和儲(chǔ)二氧化碳?！甭槭±砉W(xué)院這個(gè)研究團(tuán)隊(duì)在一份新聞稿中表示。
新聞稿表示，其推出的電池電壓和容量與最先進(jìn)的鋰電池相比具有競(jìng)爭(zhēng)力。雖然這種電池需要經(jīng)常進(jìn)行二氧化碳補(bǔ)充，但胺會(huì)起到分子促進(jìn)劑的作用，并且不會(huì)在電池反應(yīng)中消耗。
麻省理工學(xué)院機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)助理教授Betar Gallant與博士生Aliza Khurram、博士后Mingfu He一起進(jìn)行了這項(xiàng)研究，他說(shuō)這項(xiàng)技術(shù)可以采用兩種方式：一種方法是將電解質(zhì)加入便攜式電池中，然后在其他地方使用，直到電解液耗盡為止。另一種方法是將電池安裝發(fā)電廠中，可以連續(xù)地將二氧化碳吸收到其電解液中。
她說(shuō)，除了吸收二氧化碳之外，該設(shè)備還可以幫助發(fā)電資產(chǎn)更有效地運(yùn)作。
鋰-二氧化碳電池并不是一個(gè)新概念，但它們的發(fā)展受到二氧化碳?xì)怏w低反應(yīng)性的阻礙。迄今為止的研究集中在使用昂貴的金屬催化劑來(lái)產(chǎn)生反應(yīng)。
但研究人員還沒(méi)有弄清楚這些催化劑是如何工作的，這使得其反應(yīng)難以控制?！把芯咳藛T仍在試圖了解充電反應(yīng)?！盙allant說(shuō)。
她說(shuō)，使用胺來(lái)激活電池中的二氧化碳會(huì)產(chǎn)生一種“更簡(jiǎn)單的電化學(xué)”。
Gallant說(shuō)，“水性胺和非水電池電解質(zhì)通常不能一起使用，但我們發(fā)現(xiàn)它們的組合帶來(lái)了新收獲，那就是可以增加放電電壓，并允許持續(xù)轉(zhuǎn)化二氧化碳?！?
盡管如此，可以吸收二氧化碳的電池仍然不能商業(yè)化應(yīng)用。例如，麻省理工學(xué)院這個(gè)電池原型只能循環(huán)充放電10次?！斑€有很多基礎(chǔ)科學(xué)要做?！盙allant說(shuō)。
其研究的關(guān)鍵步驟將包括改進(jìn)技術(shù)和評(píng)估其經(jīng)濟(jì)可行性。
麻省理工學(xué)院研究小組還打算研究電池在實(shí)際情況下如何工作。
目前，這種電池僅使用純凈的二氧化碳進(jìn)行測(cè)試。目前尚不清楚如何處理來(lái)自發(fā)電廠排放的具有大量雜質(zhì)的氣體。
Gallant說(shuō)，在實(shí)現(xiàn)商業(yè)化之前進(jìn)行所需的研究可能需要長(zhǎng)達(dá)五年的時(shí)間。
調(diào)研機(jī)構(gòu)Wood Mackenzie公司儲(chǔ)能高級(jí)分析師Daniel Finn-Foley表示，這種電池如果推廣應(yīng)用，則必須在價(jià)格上達(dá)到傳統(tǒng)鋰離子電池標(biāo)準(zhǔn)。
“在實(shí)驗(yàn)室之外需要一些時(shí)間才能確定這種方法是否有必要這樣做?！彼f(shuō)。
不過(guò)他補(bǔ)充說(shuō)：“這項(xiàng)技術(shù)的一個(gè)長(zhǎng)期優(yōu)勢(shì)是加利福尼亞新的100%清潔能源法案。捕獲和隔離排放物可能是一種用于達(dá)到100％清潔能源而不是可再生能源的方法，隨著更多間歇性資源在電網(wǎng)中采用，電池儲(chǔ)能需求量很大。”（本稿件由中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)獨(dú)家編譯，如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)源）
