液流電池 儲能宗族的綠巨人

風(fēng)能、太陽能等可再生動力的開展聚集了太多關(guān)注，被賦予了太重任務(wù)，但可再生動力受天然要素影響，真可謂是“給點陽光就燦爛，給點和風(fēng)就亂顫”。燥熱無風(fēng)的夏天夜晚，人們真實需求電能以安眠之時，靠風(fēng)能太陽能發(fā)電就是癡人說夢了。是否有相應(yīng)的能量儲藏設(shè)備把清潔動力存儲起來，隨時供能？液流電池，肯定是綠色儲能的得力助手。

鉛酸電池、鎘鎳電池、鋰離子電池、氫鎳電池……電池可謂走過了二萬五千里長征，品種多得漸欲迷人眼。液流電池最早于1974年由美國科學(xué)家Thaller L.H.提出并申請專利，其儲能規(guī)劃介于電網(wǎng)和各種便攜式電池之間，恰好添補大型電網(wǎng)和小型電池間的空白，但也有必定約束，在液流電池中用于儲存的化學(xué)物質(zhì)不是價格昂貴就是難以保存。例如，釩氧化復(fù)原液流電池中，由于釩價格昂揚，使得每千瓦時的存儲本錢很高；鈉硫電池運行時內(nèi)部成分紅熔融狀況，要求容器耐高溫。

液流電池PK傳統(tǒng)蓄電池

近些年開展的液流電池憑仗其經(jīng)濟環(huán)保高效的優(yōu)勢，越來越受到人們青睞。液流電池是一種高性能可再充電的電池，活性物質(zhì)以液體形式儲存在電池體外，既是電極活性物質(zhì)也是電解質(zhì)溶液。由于電池的容量是由電池中的活性物質(zhì)量直接決定的，所以液流電池容量很大；其正負(fù)極電解液被分裝在兩大儲液罐中，經(jīng)過循環(huán)泵在電池內(nèi)外循環(huán)活動，載體為液體，在離子交換膜兩邊的電極上分別發(fā)作復(fù)原和氧化反響以發(fā)生電流。

全釩離子液流電池是液流電池一個典型代表，功率巨細(xì)取決于電堆，容量取決于電解液，電堆與液罐別離使釩電池有可能成為城市電動公共轎車的首要動力。全釩離子液流電池的充放電反響為液相反響，不包括雜亂的固相改變，深放電達100%且對電池組無危害，儲存壽命長，擴容簡易，而且能夠快速充電。

相比之下，在轎車和移動設(shè)備中所常見的固態(tài)電極電池就差勁得多，活性物質(zhì)是被包裹在固態(tài)電極之內(nèi)，載體為固體，其容量受到了約束。這樣在電耗光之前只能堅持不到一小時的峰值放電功率。例如，要存儲一個一兆瓦的風(fēng)力渦輪機在50小時內(nèi)所發(fā)的電量（50兆瓦時，或5萬千瓦時的電），一種可行的解決方案是買一個50兆瓦時能量存儲的固體電極電池。但是只需求1兆瓦能量卻要花錢買電容為50兆瓦的電池，太不合算了吧？

領(lǐng)跑前沿的液流電池

哈佛大學(xué)的工程師和化學(xué)家正在研制一種新式液流蓄電池，這種電池技能讓人們看到綠色儲能的大好遠(yuǎn)景：本錢效益高，本錢低廉，安全綠色不危害生態(tài)環(huán)境。研討帶頭人邁克爾·阿齊茲表明運用某種特定有機小分子是技能要害，而這些小分子能夠在植物中找到，以極低的價格人工合成，室溫下即可存儲；此外，它們能夠在儲能所需的化學(xué)狀況中高效循環(huán)。新一代液流電池能夠用于部分能量存儲方面，如在房頂配有太陽能板的住宅或辦公室的地下室里，或者直接并入風(fēng)場和太陽場，在邊遠(yuǎn)地區(qū)，這項儲存太陽能的技能乃至能夠超越鉛酸蓄電池。

此外，科學(xué)家得到啟示，將鋰離子電池的綠色環(huán)保和高能量密度特色與液流電池的輸出功率和儲能容量可獨立規(guī)劃的優(yōu)勢相結(jié)合，規(guī)劃出新式儲能電池——鋰離子液流電池。鋰離子液流電池是最新的一種化學(xué)電池技能，它歸納了鋰電池和液流電池的長處，是一種輸出功率和儲能容量互相獨立、能量密度大、本錢較低的新式綠色可充電池，現(xiàn)在處于技能原理研討和基礎(chǔ)技能開發(fā)階段，相關(guān)技能研討與開展有望拓荒一類安全、環(huán)保和低本錢的新式儲能電池道路，并在未來廣泛應(yīng)用于新動力電網(wǎng)的儲能體系。