Wenn Sie entlang der Route 5 nördlich von Los Angeles nach San Francisco fahren haben, dann Sie wahrscheinlich einen großen Windpark auf dem Weg begegnen werden, ist dies die meisten Vertreter der California Alta Wind Energy Center (The Alta Wind Energy Center). bis zum Jahr 2013, ist es auch die größten Windparks des Landes.
In der Tat, wenn Sie eine andere Route wählen, dann den ganzen Weg nach Norden während einer zufälligen Begegnung mehrere unverwechselbare Windparks. Kalifornien ist einer der ältesten Teile des Landes groß angelegte Entwicklung von Windkraft und Solarenergie, sowie die US Clean F & E-Vorhut der Energie. 2025, Kalifornien, ist verpflichtet, 50% des Stroms aus erneuerbaren Energien kommt zu erreichen.
Erneuerbare saubere Energie, dargestellt durch Windenergie und Solarenergie, stellt den besten Weg dar, den Mangel an globalen Ressourcen, den Klimawandel und die Umweltverschmutzung zu lindern.In der Salbe sind Sonnen- und Windenergie alle intermittierende Energie und eine Wolke kann Sonnenkollektoren beeinflussen. Stabilität der Stromerzeugung Gleichzeitig ist die Verschwendung von Windenergie- und Solarenergie weltweit aufgrund des Mangels an effizienten Großspeichergeräten äußerst gravierend, weshalb die Erforschung elektrochemischer Energiespeicher wie Batterien äußerst kritisch ist.
Am 30. April hat ein wissenschaftlicher Artikel in der Zeitschrift "Nature's Energy" unter dem Dach des "Nature" -Magazins die Aufmerksamkeit der globalen Energiegemeinschaft auf sich gezogen: Ein neues Forschungsergebnis der Stanford University bringt neue Energie in große Energiespeicher. Hoffnung: Das Material dieser Schule ist eine neue Art von Wasserbatterie-Mangan-Wasserstoff-Batterie (Mn-H) - erfunden von der berühmten chinesischen Professor Cui Wei Experimental Group.Es kann mehr als 10.000 Mal recycelt werden! Sein Potenzial für niedrige Kosten, lange Lebensdauer und hohe Energiedichte. Es wird erwartet, dass die Leistung enorme Veränderungen im Bereich der Energiespeicherung im großen Maßstab mit sich bringen wird.
Nobelpreisträger, die schon immer die Entwicklung neuer Energietechnologien gefördert haben, freuen sich über das ehemalige Energieministerium der USA, jetzt Professor Steven Chu von der Stanford University, über die weitere Verbesserung der oben genannten Forschungsergebnisse: "Obwohl genaue Materialien und Designs immer noch aktuell sind Weitere Forschung und Entwicklung sind erforderlich, aber dieser Prototyp demonstriert einen neuen wissenschaftlichen und technischen Ansatz zur Erlangung von kostengünstigen, langlebigen Großspeicherbatterien.
Am nächsten Tag (1. Mai) der Veröffentlichung des Papiers besuchte der amerikanische chinesische Fernsehreporter und der Reporter des American Chinese Network das Cui Wei Labor der Materialabteilung der Stanford Universität zum ersten Mal, um mehr über diesen neuen Batterietyp zu erfahren.
Cui Wei Labor Postdoctoral Forscher Chen Wei zeigt Batterie Prototyp
Bild von der offiziellen Website von Stanford
Die neue 3-Nanometer-Mangan-Mangan-Wasserstoff-Batterie des Prototyps erzeugt derzeit nur etwa 20 Milliwattstunden (mWh) Leistung, was etwa dem Energielevel des LED-Blitzlichts entspricht, das am Schlüsselring hängt. Trotzdem glauben die Experimentatoren, die ursprüngliche Technologie nach einem weiteren Verbesserung wird erwartet, dass die Industrialisierung der großen Energiespeicheranwendungen in naher Zukunft der Forschungsgruppenleiter, Professor Yi Cui, die Stanford University Department of Materialien zu realisieren, sagte: ‚wir diese Technologie glauben den Prototyp für das Department of Energy erreichen praktisches Ziel der großen Energiespeicherung. "
Nach den aktuellen Empfehlungen des US Department of Energy, kann für große Speicherbatterie verwendet werden muss, um die folgenden Bedingungen erfüllen: eine Stunde Lade-Entlade-Energie sein kann, nicht weniger als 20 kW mindestens 5000 Ladungs-Entladungs unterstützen kann, und Lebensdauer Preis von nicht weniger als 10 Jahren. aus praktischer Sicht erfüllt die Batterie der oben genannten Bedingungen nicht mehr als $ 2.000, die der Preis pro kWh Energiespeicher überschreiten sollen weniger als 100 $.
Um dieses Ziel zu erreichen, haben Wissenschaftler aus verschiedenen Bereichen verschiedene Versuche unternommen: Auf dem Gebiet der Energiespeicherung im großen Maßstab sind viele Batteriesysteme entstanden, einschließlich Lithium-Ionen-Batterien, Blei-Säure-Batterien, Durchflussbatterien und Natrium-Schwefel. Batterien, Flüssigmetallbatterien usw. Jedoch haben diese Batterien keine niedrige Energiedichte, kurze Zykluslebensdauer, hohe Kosten, raue Arbeitsbedingungen und sind in praktischen Anwendungen noch weit weg.
Energiedichte
Blei-Säure-Batterie: 30-50 Wh / kg, Flüssigkeitsbatterie: <50 Wh/l.
Zyklusleben
Blei-Säure-Batterie: <500次, 钠硫电池: <1500次.
Paketkosten
Lithium-Ionen-Batterie: ~ 250 $ / kWh, Blei-Säure-Batterie: ~ 170 $ / kWh, Fluid-Batterie: ~ 450 $ / kWh
Arbeitstemperatur
Natrium-Schwefel-Batterie: 300-350 ° C, Flüssigmetall-Batterie:> 450 ° C.
Vergleich der Hauptbeschränkungen mehrerer Batteriesysteme
Vor diesem Hintergrund hat Professor Cui Wei vom Department of Materials der Stanford University vor drei Jahren ein neues Konzept vorgeschlagen: Mangan- und Wasserstoff wurden als positive und negative Elektroden verwendet, Wasser wurde als Elektrolyt eingesetzt, theoretisch sollte es möglich sein, Energiespeicher in großem Maßstab zu realisieren. Dichte, Lebensdauer und Preis und viele andere strenge Anforderungen.
Professor Cui Wei Im Gespräch mit dem American Chinese Network
Amerikanisches chinesisches offizielles Jun Jun-Foto
Cui Wei (links) und Studenten im Labor
Cui Wei ist einer der weltweit führenden Nanomaterialien und Professor an der Stanford University, Professor am Stanford SLAC National Accelerator Laboratory und Senior Researcher am Precourt Energy Institute.
Yi Cui Stanford Bio-X und ist Mitglied des Instituts für Neurowissenschaften an der Stanford University. Unter der Leitung von Professor Cui Yi, Chinesen, dessen Postdoc an der Stanford University Chen Wei durchgeführt haben mehr als drei Jahre der Erforschung und experimenteller Untersuchungen. ‚wir müssen Wasserstoff-Batterie-Gerät und die Parameter der wiederholten Tests, ständig Ergebnisse zu optimieren‘, sagte Chen, ‚im Zusammenhang Experimente tun nicht weniger als 1000 mal‘, schließlich haben wir ein optimiertes Gerät und Testbedingungen, den Zugang zu dem Ausgezeichnete Batterieleistung: Das bedeutet, dass die neu entwickelte Batterie nach wiederholten 10.000 Lade- und Entladevorgängen immer noch keinen signifikanten Abfall aufweisen kann, was einer Erhöhung der Batterielebensdauer auf der Grundlage der bestehenden Energiespeichermethoden entspricht.
Elektrochemische Leistung der Mn-H-Batterie
Cui Weis Forschungsgruppe veröffentlichte in "Natural-Energy" verwandten Artikeln
Chen Wei Im Gespräch mit dem American Chinese Network
Amerikanisches chinesisches offizielles Jun Jun-Foto
"Die Technologie befindet sich noch im experimentellen Stadium." Professor Cui Wei sagte dem American Chinese Network, dass seine Forschungsgruppe die experimentellen Prototypen weiter optimiert, wobei zwei Aspekte im Vordergrund stehen: Die Energiedichte der Batterie zu erhöhen und die Batteriekosten zu senken. Zum Beispiel die Verwendung von Platin als Katalysator in früheren Experimenten benötigt, um billigere Alternativen zu finden.Nach der Optimierung wird die Forschungsgruppe weiterhin relevante Pilot-und groß angelegte Experimente durchführen.In Stanford University, die immer auf die Integration von Produktion, Bildung und Forschung gelegt hat. Ermutigt hat Professor Cui Wei einschlägige Patente erhalten und ein Unternehmen gegründet, um sich auf die Industrialisierung vorzubereiten.
‚Größe des globalen großen Energiespeichermarkt bis zu einer Billion Dollar‘ Cui Yi Ansicht, wenn die Mn-H Batterie in der Lage ist, industrielle Anwendungen zu erreichen, wie erwartet, wird es saubere Energie stabiles Netzwerk zu machen, und bringt soziale und wirtschaftliche Entwicklung nur wichtig, große Kraftwerke zur Förderung der Energie, kleinen Haushaltsstrom zu Wohngebieten reinigen und sind wahrscheinlich davon profitieren. B. in Übereinstimmung mit der vorliegenden experimentellen Daten Spekulation, Speicher für eine 100-Watt-Glühbirne 12 Stunden Dauerbetrieb von elektrisch Energiekosten 1 Cent
Auf der anderen Seite wird die industrielle Anwendung von Mn-H Batterie auch möglich sein, weiteren Elektrofahrzeuge zu machen popularisieren nähert. Mn-H Batterie kann das Netz bietet die Möglichkeit, stabilisieren, dieses Ziel zu erreichen.