La tecnología de almacenamiento de energía existente siempre se ha debido a las limitaciones del material en sí se ha detenido, que necesitan encontrar otra manera de encontrar un nuevo sistema de almacenamiento de energía, pero lo que más necesita ser resuelto es nada más que un problema básico: extender la esperanza de vida, Reduzca los costos Recientemente, Donald Sadoway, profesor de ciencia de los materiales e ingeniería en el MIT, anunció en el MIT Tech Review y en EmTech China Summit, organizado por Deeptech Deep Technologies, que están desarrollando una batería de metal líquido.
Según su introducción, a temperatura ambiente, esta vida del producto de 4 años, puede hacer más de 4.000 cargas y descargas; el equivalente a una carga y descarga puede usarse una vez al día durante 10 años y aún así retener el 99% de la capacidad original, La tasa de pérdida de batería es muy baja.
Sadoway dijo que espera que los primeros productos se entreguen a los clientes a fines de 2019.
El siguiente es un registro del discurso de Donald Sadoway:
De lo que me gustaría hablar es de la diferencia entre la innovación en el almacenamiento de energía y la innovación en el almacenamiento de energía en otras áreas. A diferencia de la práctica industrial, hacemos más cosas académicas, es decir, Las cosas que se hacen ahora nunca se han hecho antes.
Dado que queremos cambiar la industria existente en su conjunto, inevitablemente costará una gran cantidad de dinero. Por lo tanto, debemos comenzar a pensar en el control de costos en la etapa de investigación.
Para la sociedad moderna, el poder a menudo está vinculado a la modernización, por lo que la red de energía es especialmente importante. Incluso puedo decir que la red de energía es la cadena de suministro más grande del mundo y no requiere inventario.
(Como se muestra en la imagen de arriba, gran parte del área está cubierta por la oscuridad, aparentemente donde se necesita con urgencia el suministro de electricidad)
Sin embargo, para resolver este problema, implica la aplicación generalizada del almacenamiento de energía. Por ejemplo, energía solar, energía eólica, fuentes de energía renovables, generalmente tienen el problema del suministro intermitente, por lo que si quieres mejorar su rendimiento Debe haber un conjunto completo de soluciones de almacenamiento de energía.
¿Y el desarrollo de la tecnología de almacenamiento de energía existente?
Me temo que el statu quo no es optimista. En primer lugar, las instalaciones de almacenamiento de energía a gran escala no son tan simples como la batería en nuestra computadora móvil, debe cumplir con la operación segura y estable de veinte o treinta años; de lo contrario, es un desastre.
Además, debe garantizarse que pueda operarse con la flexibilidad suficiente en funcionamiento, que también es un requisito previo para su funcionamiento estable, y también es importante controlar estrictamente el costo de producción.
En una oración insertada aquí, la batería fue inventada por un profesor italiano llamado Alessandro Volta, quien imprimió su avatar con una nota de 10,000 Lira en Italia, y el Prof. Alessandro Volta tuvo un punto especial que destacar: Un profesor puede convertir su investigación en práctica social útil.
Esto también inspiró en gran medida mi investigación sobre baterías y, en primer lugar, me di cuenta de que necesitaba que mi equipo trabajara en conjunto y que había otro punto que considerar desde el principio del diseño para dar a los fabricantes cierta facilidad de producción. Sexo.
Pero también nos cuestionaron en el proceso de desarrollo, porque para una gran planta de energía a megavatios, una batería pequeña parece tener menos probabilidades de satisfacer sus necesidades de almacenamiento de energía, y mucho menos cambiar el mundo. De hecho, hay personas en la industria de la batería que dicen que estamos locos, pero lo que quiero decir es que no solo debemos centrarnos en las industrias inherentes y las invenciones existentes, sino que debemos innovar.
Entonces, dirigí mi atención a la industria del aluminio electrolítico, donde generalmente estaban equipados con equipos grandes que funcionaban las 24 horas del día, mientras que las economías de escala reducían el costo de obtener 1 kg de aluminio por menos de $ 1. Inspirados por el hecho de que estamos invirtiendo los pasos de electrolizar el aluminio e inventar baterías de metal líquido, podemos lograr un almacenamiento de electricidad a gran escala y barato, por lo que vemos el problema desde una perspectiva diferente.
(Estructura celular de metal líquido, el fondo es antimonio líquido, el medio es electrolito de sal fundida, el superior es magnesio líquido, sal fundida en el medio de los dos metales líquidos)
Ninguno de los miembros de mi equipo, expertos en baterías, ha estado expuesto alguna vez a la investigación electroquímica, pero son talentos jóvenes brillantes, imparciales y audaces que pueden lograr logros sobresalientes. .
Por supuesto, el progreso no siempre es fácil. Desde el principio, los experimentos siempre fallan. Pero después de varios años de investigación, hemos creado milagros. Creo que sin duda podremos lograr más logros en las próximas dos o tres décadas.
Finalmente, hablemos sobre el rendimiento de nuestras baterías, probamos más de 1,000 baterías y sus costos son muy bajos y también hemos logrado muchos logros científicos. Hace una semana publicamos un artículo en "Nature Energy". , Que grabó algunos de nuestros progresos.
Se puede decir que nuestra batería es muy especial, tiene un ciclo de vida largo, y su capacidad es muy estable. De esta tabla a continuación se puede ver, con el paso del tiempo, toda la tasa de pérdida de batería es muy baja Incluso si todos los días para la operación de carga y descarga, el uso continuo después de 10 años aún puede garantizar que puede mantener la capacidad inicial del 99%.
Después de obtener un gran avance tecnológico, yo y mis estudiantes Ambrì juntos formaron una empresa a especializarse en la producción de baterías de metal líquido. Ganamos la Una ronda de inversión de Bill Gates, se espera que los productos estarán disponibles en dos años .
Aquí para divulgar la información específica del producto:
Volumen de 18 metros cúbicos;
Capacidad de almacenamiento de 1,000kWh, potencia 350kW;
Soporta 1,000 voltios DC;
El peso total de 15 toneladas, un total de 67Wh por kilogramo de almacenamiento de energía, más barato que las baterías de litio.
Bajo la temperatura ambiente, la vida de nuestros productos para cuatro años, pero se puede hacer más de 4.000 de carga-descarga - el equivalente de carga y descarga se puede utilizar una vez al día durante 10 años, y como se mencionó anteriormente, se puede pasar Más de 4,000 cargas y descargas aún retienen la capacidad original de 99%.
Finalmente, quiero intercambiar mis dos puntos de pensamiento:
1, tenemos el coraje de salir del marco de batería de litio, desde el cual podemos aprender a inventar nuestro propio sistema de almacenamiento de energía.
2. Descubrimos que los jóvenes sobresalientes pueden darnos mucha inspiración e inspirarnos a inventar y crear cosas nuevas. Con razón, perseverancia y perseverancia, podemos transformar la débil posibilidad en un avance irresistible.
Reportero: Ahora hay algunos materiales nuevos, como baterías de estado sólido, baterías líquidas y grafeno como aditivos, ¿cómo piensa en las perspectivas comerciales de estos nuevos materiales? Para 2020 habrá un nuevo material que las baterías de litio Esto?
Donald Sadoway: Una palabra clave es su relación precio / rendimiento. De hecho, vemos que a través de los años, los nuevos materiales están emergiendo constantemente. Ahora usamos la corriente principal de las baterías de litio, el primer descubrimiento fue encontrado por John John en 1985. Más tarde en 1990 En el año de 2006, utilizó otra variante de grafeno, que actualmente tiene mejor rendimiento en precio / rendimiento.
Sin embargo, los nuevos materiales que mencionó, incluidos los que no conocemos, han desaparecido finalmente. ¿Cuál es el motivo? Debido al alto costo y la incapacidad de ser ampliamente utilizados, el grafeno solo puede producirse en pequeñas cantidades. .
Reportero: China el año pasado, las ventas de vehículos de nueva energía un total de más de 77 millones de vehículos, por lo que los próximos años de la batería de energía en el uso secundario o almacenamiento de energía hay algunas sugerencias?
Donald Sadoway: El problema más importante en este tema es el problema del costo. Nuestra batería actual de litio, de hecho, la batería dentro de la molécula, el nivel, la estructura es demasiado compleja, puede reciclarse, pero para extraer ingredientes tan complejos, el reciclaje, esto Reciclar no es un gran valor económico, también podría no reciclarse.
El discurso de hoy también menciona el metal líquido, incluso diciendo que puede ser 'inmortalizado' y siempre reutilizable. ¿Por qué? Debido a que es relativamente simple en su estructura, incluso si la capa exterior está corroída, el líquido El metal puede extraerse con relativa facilidad, colocarse en otro caparazón, puede reciclarse.
Por lo tanto, cuando vemos que las personas tienen tanta conciencia de la protección del medio ambiente hoy en día, esto es algo bueno en sí mismo. Sin embargo, también debemos reflexionar sobre si somos excesivamente entusiastas o a veces exageramos el concepto de reciclaje en lugar de hacerlo Consideración exhaustiva. Si desea reciclar en el futuro, a menos que la estructura de la batería no sea tan complicada, puede ser más conveniente y de más bajo costo para el reciclaje, este problema puede resolverse.
Periodista: ¿Abriste el proceso de comercialización de una compañía de baterías de metal líquido?
Donald Sadoway: Nuestra empresa fue fundada en 2010, se inició oficialmente sus operaciones en 2011, es ahora 7 años de tiempo, puede que se pregunte por qué este proceso de comercialización tan lento que el tiempo porque soy un profesor de química de El laboratorio llegó a la producción industrial en masa, hay mucho contenido por aprender, incluida la gestión electrónica, la administración de energía, etc.
También se requiere un alto grado de fiabilidad, lo que significa que desea llegar 6σ nivel de gestión de un millón de partes sólo hay un incumplimiento, tales perdón con el fin de ser aceptado, en lugar de los laboratorios de 1000, que tiene un incumplimiento Estándar en eso.
Se estima que para fines de 2019, es decir, dentro de dos años aproximadamente, los primeros productos comerciales deberían entregarse a los clientes.
Reportero: Para la tecnología de baterías de metal líquido, ¿cuál de los clientes potenciales está muy interesado en usted o ha estado expuesto?
Donald Sadoway: Hay bastantes clientes que preguntan porque todos están muy interesados en esto, pero somos muy cautelosos. Esperamos que no exagere las expectativas de nuestros clientes, pero sigue siendo muy prometedor.
