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来自海藻的可持续能源储存

发布日期:2022/10/13


      生产安全、绿色能源是一回事,但妥善储存能源以备最需要时使用,对创造完全可持续的能源供应至关重要。找到合适的能源储存解决方案可以避免多余的能源变成废物,并通过产生更清洁、更绿色的能源供应对环境产生积极影响。


      电池是最常见的储能解决方案之一,但在向绿色能源过渡时,它们也是限制因素。关于钠基电池的一个反复出现的问题是树突的生长。这些触手状的微结构通常在电池充放电循环过程中形成。


     树突对电池的健康是危险的,因为它们可以穿透两个电极之间的隔膜,导致短路,可能导致火灾。


     最近,布里斯托尔大学的一组研究人员开发出了一种纳米材料,将海藻加入到它们的组成成分中,从而生产出一种坚固的电池分离器。发表在《先进材料》杂志上的这种分离器可能预示着更绿色、更高效的储能设备的新浪潮。


     金属钠电池


     最近,金属钠电池(SMBs)吸引了很多关注,因为钠离子材料提供了比使用传统材料如锂离子更环保的方法。虽然锂是目前电池技术中最常用的金属,得益于其快速充电能力和高功率密度,但由于其相对稀缺,开采成本很高,而且提取锂对环境有害。


     然而,钠是一种更丰富的材料,也提供相对较高的功率密度和理论容量。来自布里斯托尔大学的研究人员认为,改进这项技术的组成部分可以使SMB在未来的能源储存中发挥关键作用。


     为了利用棕色海藻开发一种创新的新型分离器,布里斯托尔领导的团队与伦敦大学学院(UCL)和帝国理工学院的研究人员合作。该分离器采用纤维素纳米材料,理论上具有阻止晶体和枝晶形成和穿透分离器的能力;它们还能提高电池的整体性能。


     更环保,更大的能源储存


     两个团队的工作表明,从理论上讲,为未来的可持续能源供应提供与环境兼容、更绿色的储能解决方案是可能的。此外,通过提高SMB的容量和效率特性,该团队希望它也能提高电池的寿命。


      该团队在他们的工作中证明,含有海藻基纤维素纳米材料的电池在经受超过1000次循环时可以保持高能量密度。这种电池稳定性方面前所未有的成就意味着该方法有潜力应用于其他类型的电池。


      从智能手机到电动汽车电池,锂离子电池目前都是人们最依赖的电池,研究团队希望他们的新型纳米材料能够取代人们对锂离子储能技术的依赖。下一步的工作是寻找提高海藻衍生能源储存解决方案产量的方法,以在不久的将来创建一个更可持续的能源系统。




来源:全球能源 全球储能网、新能源网

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