A tecnologia de armazenamento de energia existente sempre foi devido às limitações do próprio material que foi interrompido, que precisa encontrar outra maneira de encontrar um novo sistema de armazenamento de energia, mas a maioria precisa ser resolvido não é mais do que um problema básico: estender a expectativa de vida, Reduzir os custos Recentemente, Donald Sadoway, professor de ciência e engenharia de materiais no MIT, anunciou no MIT Tech Review e na Cúpula da EmTech China, realizada pela Deeptech Deep Technologies, que eles estão desenvolvendo uma bateria de metal líquido.
De acordo com a sua introdução, à temperatura ambiente, a vida deste produto de 4 anos, pode fazer mais de 4.000 carga e descarga - o equivalente a uma carga e descarga pode ser usado uma vez por dia durante 10 anos e ainda retém 99% da capacidade original, A taxa de perda da bateria é muito baixa.
Sadoway disse que espera que os primeiros produtos sejam entregues aos clientes no final de 2019.
O seguinte é um registro do discurso de Donald Sadoway:
O que eu gostaria de falar é a diferença entre inovação de armazenamento de energia e inovação de armazenamento de energia em outras áreas. Ao contrário da prática do setor, fazemos mais coisas acadêmicas, ou seja, nós As coisas que são feitas agora podem nunca ter sido feitas antes.
Uma vez que queremos mudar a indústria existente como um todo, custará inevitavelmente uma enorme quantidade de dinheiro. Portanto, precisamos começar a pensar no controle de custos na fase de pesquisa.
Para a sociedade moderna, o poder é muitas vezes ligado à modernização, de modo que a rede de energia é especialmente importante. Posso até dizer que a rede de energia é a maior cadeia de suprimentos do mundo e que exige zero inventário.
(Como mostrado na imagem acima, grande parte da área é coberta pela escuridão, aparentemente onde o fornecimento de eletricidade é urgentemente necessário)
No entanto, para resolver este problema, é obrigado a envolver a aplicação generalizada do armazenamento de energia. Por exemplo, energia solar, energia eólica, fontes de energia renováveis, eles geralmente têm o problema do fornecimento intermitente, então, se você quiser melhorar seu desempenho Deve haver um conjunto completo de soluções de armazenamento de energia.
E o desenvolvimento da tecnologia de armazenamento de energia existente?
Tenho medo de que o status quo não seja otimista. Em primeiro lugar, as instalações de armazenamento de energia em larga escala não são tão simples quanto a bateria em nosso computador móvel, ele deve atender a operação segura e estável de vinte ou trinta anos, caso contrário, é um desastre.
Além disso, deve ser garantido que pode ser operado com flexibilidade em operação, o que também é o pré-requisito para a operação estável, e também é importante controlar rigorosamente o custo de produção.
Em uma frase inserida aqui, a bateria foi inventada por um professor italiano chamado Alessandro Volta, que imprimiu seu avatar em uma nota de 10.000 Lira na Itália, e o Prof. Alessandro Volta teve um ponto especial a observar: Um professor pode transformar sua pesquisa em prática social útil.
Isso também inspirou muito minha pesquisa em baterias e, em primeiro lugar, percebi que precisava que minha equipe trabalhasse em conjunto e que houvesse outro ponto a ser levado em consideração desde o início do projeto para oferecer aos fabricantes alguma facilidade de produção Sexo.
Mas também fomos questionados no processo de desenvolvimento, porque para uma grande usina de megawatt-escala, uma pequena bateria parece menos provável atender às suas necessidades de armazenamento de energia, e muito menos mudar o mundo Na verdade, há pessoas na indústria de baterias que dizem que somos loucos, mas o que eu quero dizer é que não devemos concentrar-nos apenas nas indústrias inerentes e nas invenções existentes, mas que precisam inovar.
Então, voltei minha atenção para a indústria de alumínio eletrolítico, onde geralmente estavam equipados com equipamentos grandes que funcionavam 24 horas por dia, enquanto as economias de escala provocaram uma redução no custo de obter 1 kg de alumínio por menos de US $ 1. Inspirado pelo fato de que estamos revertindo os passos de eletrólise do alumínio e inventando baterias de metal líquido, podemos conseguir armazenamento de eletricidade em larga escala e barato, e é por isso que vemos o problema de uma perspectiva diferente.
(Estrutura de células metálicas líquidas, o fundo é antimônio líquido, o meio é eletrólito de sal fundido, o superior é magnésio líquido, sal fundido no meio dos dois metais líquidos)
Nenhum dos membros da minha equipe, especialistas em baterias, já foi exposto a pesquisas eletroquímicas antes, mas são talentos jovens brilhantes, imparciais e destemidos que podem fazer conquistas notáveis .
Evidentemente, o progresso nem sempre é fácil. Desde o início, os experimentos sempre falham. Mas depois de vários anos de pesquisa, criamos milagres. Creio que certamente possamos realizar mais realizações nas próximas duas ou três décadas.
Finalmente, vamos falar sobre o desempenho de nossas baterias, testamos mais de 1.000 baterias e seus custos são muito baixos e também fizemos muitas realizações científicas, uma semana atrás, publicamos um artigo na "Nature Energy" , Que registrou alguns dos nossos progressos.
Pode-se dizer que a nossa bateria é muito especial, tem uma vida útil longa e sua capacidade é muito estável. A partir deste gráfico abaixo pode ser visto, com o uso do tempo, a taxa de perda de bateria inteira é muito baixa Mesmo que todos os dias para operação de carga e descarga, o uso continuado após 10 anos ainda pode garantir que ele possa manter a capacidade inicial de 99%.
Após um avanço técnico, eu e meus alunos criamos a AMBRI, uma empresa especialista em baterias de metal líquido. Obteve uma rodada de investimentos da Bill Gates e o produto deverá estar disponível em dois anos .
Aqui para divulgar as informações específicas do produto:
Volume de 18 metros cúbicos;
Capacidade de armazenamento 1000kWh, potência 350kW;
Suporte 1.000 volts DC;
O peso total de 15 toneladas, um total de 67Wh por quilograma de armazenamento de energia, mais barato do que as baterias de lítio.
À temperatura ambiente, nosso produto tem uma vida útil de 4 anos, mas faz mais de 4.000 encargos e descargas - o equivalente a 10 anos de carga e descarga por dia e, como mencionado anteriormente, Mais de 4.000 encargos e descargas ainda conservam a capacidade original de 99%.
Finalmente, quero trocar meus dois pontos de pensamento:
1, temos a coragem de sair da estrutura da bateria de lítio, da qual podemos aprender a inventar nosso próprio sistema de armazenamento de energia.
2. Nós achamos que jovens notáveis podem nos dar muita inspiração e nos inspirar a inventar e criar coisas novas. Com razão, perseverança e perseverança, podemos transformar a possibilidade fraca em um avanço irresistível.
Repórter: Agora, existem alguns novos materiais, como baterias de estado sólido, baterias de líquidos e grafenos como aditivos, como você pensa sobre as perspectivas comerciais desses novos materiais? Até 2020 haverá um novo material que as baterias de lítio Isso?
Donald Sadoway: uma palavra-chave é a relação preço / desempenho, de fato, vemos que ao longo dos anos, novos materiais estão constantemente emergindo. Agora usamos o mainstream de baterias de lítio, a primeira descoberta foi encontrada por John John em 1985. Mais tarde em 1990 No ano de 2006, utilizou outra variante de grafeno, que atualmente apresenta melhor desempenho / preço.
No entanto, os novos materiais que você mencionou, incluindo aqueles que não ouvimos falar, finalmente desapareceram. Qual o motivo? Por causa do alto custo e da incapacidade de ser amplamente utilizado, o grafeno só pode ser produzido em pequenas quantidades .
Repórter: a China no ano passado, as vendas de novos veículos de energia no total de mais de 77 milhões de veículos, então os próximos anos fora da bateria de energia no uso secundário ou armazenamento de energia há algumas sugestões?
Donald Sadoway: O problema mais importante nesta questão é a questão do custo. Nossa bateria de lítio atual, de fato, a bateria dentro da molécula, o nível, a estrutura é muito complexa, pode ser reciclada, mas para extrair ingredientes tão complexos, reciclagem, isto Reciclagem não é um ótimo valor econômico, também pode não reciclar.
O discurso de hoje também menciona o metal líquido, mesmo dizendo que pode ser "imortalizado" e sempre reutilizável. Por que? Por ser relativamente simples na estrutura, mesmo que o casco exterior esteja corroído, o líquido O metal pode ser facilmente extraído, colocado em outro reservatório, ele pode ser reciclado.
Por conseguinte, quando vemos que as pessoas têm uma consciência tão importante da proteção ambiental hoje em dia, isso é uma coisa boa em si. No entanto, devemos também refletir sobre se estamos excessivamente entusiasmados ou às vezes exagerar o conceito de reciclagem em vez de fazê-lo Considerações abrangentes. Se quiser reciclar no futuro, a menos que a estrutura da bateria não seja tão complicada, pode ser mais conveniente, mais baixo custo para a reciclagem, esse problema pode ser resolvido.
Repórter: você abriu um processo de comercialização da bateria de metal líquido, como é o progresso?
Donald Sadoway: Nossa empresa foi fundada em 2010 e começou a operar oficialmente em 2011. Já faz sete anos. Você pode se perguntar por que esse processo de comercialização foi tão lento. Como eu era professor de química na época, O laboratório chegou à produção em massa industrial, há muito conteúdo para aprender, incluindo gerenciamento eletrônico, gerenciamento de energia e assim por diante.
Também precisa de um alto grau de confiabilidade, o que significa que você deve atingir o nível de gerenciamento de 6σ, 1000000 componentes que apenas uma não conformidade, como tolerância a falhas podem ser aceitas, em vez de o laboratório 1000 há uma falta de conformidade Padrão nela.
Estima-se que até o final de 2019, ou seja, cerca de dois anos a partir de agora, os primeiros produtos comerciais devem ser entregues aos clientes.
Repórter: para a tecnologia de baterias de metal líquido, quais dos potenciais clientes estão muito interessados em você ou foram expostos?
Donald Sadoway: Há alguns clientes que estão perguntando porque todos estão muito interessados nisso, mas somos muito cautelosos. Esperamos que não exagere as expectativas dos nossos clientes, mas ainda é muito promissor.
