10,000の大規模なエネルギー貯蔵アプリケーションの再利用が近づいている!スタンフォードの中国研究チームの新しい発明

あなたがサンフランシスコに北ロサンゼルスから国道5に沿って運転されている場合は、あなたが最も可能性の高い方法で大規模な風力発電所が発生します、これはカリフォルニア州アルタウインドエナジーセンター(アルタウインドエナジーセンター)の最も代表的です。 2013年までに、それはまた、国内最大の風力発電所です。

あなたはチャンスの際にすべての道、北、その後、別のルートを選択した場合、実際には、いくつかの特徴的な風力発電所が発生した。カリフォルニア州は、風力発電や太陽光発電の国の大規模開発の最も古い部分だけでなく、米国のクリーンの一つでありますエネルギーのR&D先駆者。2025年、カリフォルニア州は電力の50%が再生可能エネルギーから来達成するためにコミットしています。

風力や太陽エネルギーで、再生可能なクリーンエネルギーで表される資源、気候変動や環境汚染のジレンマフジレシピのグローバル不足を緩和することである。唯一の欠点は、太陽光や風力エネルギーは、すべての断続的であるということです、雲が太陽電池パネルに影響を与える可能性があります発電の安定性と同時に、効率的な大規模なエネルギー貯蔵装置の欠如、風力や太陽エネルギーの世界的な廃棄物も非常に深刻である。したがって、電気化学電池などのエネルギー貯蔵デバイスの研究が重要です。

「ネイチャー」誌の中に4月30日、 - 学術論文に発表された「自然エネルギー」、新しい大規模なエネルギー貯蔵をもたらすためにスタンフォード大学からの新しい研究に大きな懸念を世界のエネルギー業界を引き起こして。万倍の低コスト、長寿命、高エネルギー密度の過電圧リサイクル - 新素材望ましい水性ベースの補正バッテリー中国の有名な教授李崔実験の発明 - 水素電池用マンガン(Mn-H)!パフォーマンスは、大規模なエネルギー貯蔵の分野に大きな変化をもたらすことが期待されます。

スタンフォード大学のスティーブンチュー(Stanford University)教授は、新しいエネルギー技術の開発を常に奨励してきたノーベル賞受賞者で、元米国エネルギー省の元大臣であり、上記の研究成果のさらなる改善を期待しています。さらなる研究開発が必要ですが、このプロトタイプは、安価で耐久性のある大規模エネルギー貯蔵電池を得るための新しい科学的および工学的手法を示しています。

この刊行物の翌日(5月1日)に、アメリカの中国のテレビジョン記者とアメリカの中国のネットワーク記者はスタンフォード大学の材料部門のCui Weiラボを訪れ、この新しいタイプのバッテリーについて初めて知りました。

Cui Wei研究所のポスドク研究員Chen Wei氏

スタンフォード公式サイトの画像

高マンガン電池は現在、新たな約3インチのプロトタイプが唯一のフラッシュエネルギーレベルのLEDキーリングにほとんどである電気の約20ミリワット(MWH)、で水素を生成する。それにもかかわらず、実験者は、信じていますさらなる改善が近い将来に大規模なエネルギー貯蔵アプリケーション、研究グループのリーダー、教授李崔、材料のスタンフォード大学学部の工業化の実現が期待された後、元の技術は、言った:「我々は、この技術は、エネルギー省のプロトタイプに達するだろうと考えています大規模なエネルギー貯蔵の実際の目標。

現在の米国エネルギー省の勧告によれば、大規模なエネルギー貯蔵に使用できるバッテリーは、次の条件を満たす必要があります。1時間以内に充放電できるエネルギーは20キロワット以上で、少なくとも5千回の充放電サイクルをサポートできます。 10年以上実用的な観点からは、上記の条件を満たす電池の価格は2,000USドルを超えてはならない。すなわち、キロワット時あたりのエネルギー貯蔵価格は100USドル未満である。

大規模なエネルギー貯蔵の分野では、リチウムイオン電池、鉛蓄電池、フロー電池、ナトリウム硫黄などの多くの電池システムが出現しています。しかし、これらの電池は、エネルギー密度が低く、サイクル寿命が短く、コストが高く、過酷な作業条件を必要とせず、実用化には長い道のりである。

エネルギー密度

鉛酸電池:30-50 Wh / kg、液体電池: <50 Wh/l.

サイクル寿命

鉛蓄電池: <500次, 钠硫电池: <1500次.

パッケージコスト

リチウムイオン電池:〜250 $ / kWh、鉛蓄電池:〜170 $ / kWh、液体電池:〜450 $ / kWh

使用温度

ナトリウム硫黄電池:300-350℃;液体金属電池:> 450℃。

いくつかのバッテリシステムの主な制限の比較

このような観点から、スタンフォード大学材料学部のCui Wei教授は3年前に新しい概念を提案しました。マンガンと水素を正負の電極として使用し、水を電解質として使用しました。密度、サービス寿命と価格と他の多くの厳しい要件。

崔偉教授中国系アメリカ人ネットワークインタビュー

アメリカンチャイナジュン6月写真

崔偉(左)と研究室の学生

Cui Weiは、ナノ材料の世界的リーダーの1人であり、スタンフォード大学の教授でもあり、スタンフォードSLAC国立加速器研究所の教授であり、Precourt Energy Instituteの上級研究員でもあります。

李崔スタンフォードバイオ-Xとは、スタンフォード大学の神経科学研究所のメンバーである。教授崔李の指導の下、スタンフォード大学の陳魏でそのポスドク中国人は探査と実験的試験の3年以上行ってきました。 「関連の実験は一切未満1000倍もしない」、陳は言った、「私たちは常に結果を最適化するために、水素バッテリ装置と繰り返しテストのパラメータに必要」、最終的に我々は、へのアクセスを最適化し、デバイスおよび試験条件を得ました優れた電池性能これは、新しく開発された電池が、10,000回の充放電を繰り返しても大きな減衰がないことを意味します。これは、既存の主要なエネルギー貯蔵方法に基づく電池寿命のオーダーの改善に相当します。

Mn-H電池の電気化学的性能

Cui Weiの研究グループは、Nature-Energy

陳偉米国中国のネットワークでインタビュー

アメリカンチャイナジュン6月写真

のコストを削減し、まず、教授崔Yiが1は、電池のエネルギー密度を向上させることである、その研究グループは、二つの側面に焦点を当てたさらなる最適化のための実験的なプロトタイプである、米国の中国のネットワークを告げたバッテリー「テクノロジーは、実験段階にとどまっています」 。例えば、触媒としてプラチナを使用して、以前の実験では、我々は安価な代替手段を見つける必要があります。最適化を取得した後、研究グループは、関連するパイロットスケールのテストであり続けるであろう。場所は非常に重要でスタンフォード大学の研究の統合について奨励して、Cui Wei教授は関連する特許を取得し、産業化のために準備する企業を設立しました。

Cui Wei氏は、いったんMn-H電池が期待通りに工業化できるようになれば、クリーンエネルギーネットワークがより安定し、社会経済的発展をもたらすことになると語った。例えば、現在の実験データによれば、100ワットの電球に12時間の電力を蓄えるコストは12時間しか使用できないと推定されています。 1セント。

一方、Mn-H電池の工業化と応用は、電気自動車の普及をさらに可能にする.Mn-H電池は、この目標を達成するために電力網を安定させることができる。

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