اگر شما رانندگی شده است در طول مسیر 5 شمال از لس آنجلس به سان فرانسیسکو، پس از آن شما به احتمال زیاد یک مزرعه بادی بزرگ در راه روبرو می شوند، این ترین نماینده آلتا مرکز انرژی باد کالیفرنیا (مرکز انرژی بادی آلتا) است. پیش از سال 2013، این نیز بزرگترین نیروگاه باد در ایالات متحده بود.
در واقع، اگر شما یک مسیر مختلف را انتخاب کنید، و سپس تمام راه شمال در طول یک فرصت چند مزارع بادی متمایز روبرو می شوند. کالیفرنیا یکی از قدیمی ترین قسمت های توسعه کشور در مقیاس بزرگ از انرژی باد و انرژی خورشیدی است، و همچنین به عنوان پاک ایالات متحده پیشگام توسعه انرژی 2025 سال پیش، کالیفرنیا متعهد به دستیابی به 50 درصد از برق از انرژی پایدار است.
با انرژی باد و خورشید، به نمایندگی انرژی های تجدید پذیر تمیز است به سهولت کمبود جهانی از منابع، تغییر آب و هوا و معضل آلودگی محیط زیست فوجی دستور غذا. تنها اشکال این است که انرژی خورشیدی و انرژی باد همه متناوب، یک ابر ممکن است پانل های خورشیدی را تحت تاثیر قرار ثبات تولید برق است. در همان زمان، فقدان مقیاس بزرگ دستگاه های ذخیره سازی انرژی کارآمد، زباله در سراسر جهان از انرژی باد و خورشید نیز بسیار جدی است. بنابراین، مطالعه باتری الکتروشیمیایی و سایر دستگاه های ذخیره سازی انرژی حیاتی است.
آوریل 30، در "طبیعت" مجله - "انرژی طبیعی" در یک مقاله علمی منتشر شده، باعث نگرانی بزرگ صنعت جهانی انرژی به تحقیقات جدید از دانشگاه استنفورد را به ذخیره سازی انرژی در مقیاس بزرگ است. مواد جدید آبی مطلوب باتری اصلاح بر اساس استاد معروف چینی یی کوی آزمایش اختراع - هیدروژن باتری منگنز (Mn-H) - قابل بازیافت بیش از 10،000 بار هزینه پایین آن، عمر طولانی، بالقوه چگالی انرژی بالا انتظار می رود که عملکرد تغییرات بزرگی در زمینه ذخیره سازی انرژی در مقیاس بزرگ ایجاد شود.
برندگان جایزه نوبل که همیشه از فن آوری های جدید انرژی تشویق می کنند، وزیر پیشین وزارت انرژی ایالات متحده، استاد دانشگاه استنفورد دانشگاه استنفورد استیون چو، به دنبال پیشرفت بیشتری در نتایج تحقیقات فوق هستند. وی گفت: "اگر چه مواد و طرح های دقیق هنوز تحقیق و توسعه بیشتری لازم است، اما این نمونه اولیه روش جدید علمی و مهندسی را برای به دست آوردن باتری های ذخیره انرژی ارزان و با دوام در مقیاس بزرگ نشان می دهد.
در روز بعد (1 ماه مه) از انتشار این مقاله، خبرنگار تلویزیون چینی تلویزیون و خبرنگار شبکه چین چینی برای اولین بار از آزمایشگاه Cui Wei از دانشگاه مواد دانشگاه دانشگاه استنفورد برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد این نوع جدید باتری بازدید کردند.
چن وی، آزمایشگاه Cui Wei، پست مدرک، نمونه اولیه باتری را نشان می دهد
تصویر از وب سایت رسمی استنفورد
نمونه اولیه از جدید حدود 3 اینچ باتری های منگنز بالا در حال حاضر تنها تولید هیدروژن در حدود 20 میلی وات (مگاوات ساعت) برق است، که تقریبا در یک حلقه کلید LED سطح انرژی فلش. با این وجود، آزمایشگران باور، تکنولوژی اصلی پس از بهبود بیشتر انتظار می رود که تحقق بخشیدن به صنعتی در مقیاس بزرگ برنامه های ذخیره سازی انرژی در آینده نزدیک، رهبر گروه تحقیقاتی پروفسور یی کوی، استنفورد گروه دانشگاه از مواد، گفت: "به اعتقاد ما این فناوری را به نمونه اولیه برای وزارت انرژی برسد هدف عملی ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ. '
طبق توصیه های وزارت انرژی ایالات متحده، باتری هایی که می توانند برای ذخیره سازی انرژی در مقیاس بزرگ مورد استفاده قرار گیرند، باید شرایط زیر را داشته باشند: انرژی که می تواند در یک ساعت شارژ و تخلیه شود کمتر از 20 کیلووات نیست و حداقل 5 هزار بار و تخلیه می تواند پشتیبانی شود و عمر مفید کمتر از 10 سال است. از نظر عملی، قیمت یک باتری که شرایط فوق را برآورده می کند نباید بیش از 2000 دلار آمریکا باشد، یعنی قیمت نگهداری انرژی در هر کیلووات ساعت کمتر از 100 دلار است.
برای رسیدن به این هدف، مناطق مختلف دانشمندان انواع تلاش در زمینه ذخیره سازی انرژی در مقیاس بزرگ انجام داده اند، بسیاری در حال حاضر در سیستم باتری احساس شده است، از جمله باتری های لیتیوم یون، باتری های اسید سرب، باتری جریان، گوگرد سدیم باتری، باتری فلز مایع، و غیره با این حال، این باتری ها هستند چگالی انرژی پایین، چرخه عمر کوتاه نیست، هزینه های بسیار بالا است، شرایط کار سخت، در کاربرد عملی است که هنوز راه طولانی برای رفتن.
تراکم انرژی
باتری های اسید سرب: 30-50 وات / کیلوگرم، مایع باتری: <50 Wh/l.
زندگی چرخه
باتری سرب: <500次, 钠硫电池: <1500次.
هزینه بسته بندی
باتری لیتیوم یون: ~ 250 $ / kWh؛ باتری سرب اسید: ~ 170 دلار / کیلووات ساعت؛ باتری مایع: ~ 450 $ / کیلووات ساعت
دمای کار
باتری سدیم گوگرد: 300-350 درجه سانتی گراد؛ باتری مایع فلزی:> 450 درجه سانتیگراد.
کنتراست است که عمدتا توسط عوامل متعددی سیستم سلول محدود
به نظر از این، استاد یی کوی دانشگاه استنفورد گروه دانشگاه از مواد پیشنهاد یک ایده جدید سه سال پیش - منگنز و هیدروژن به عنوان مثبت و منفی استفاده شد، به انجام الکترولیت آب، در تئوری، باید قادر به دستیابی به مقیاس بزرگ ذخیره سازی انرژی می شود تراکم، عمر مفید و قیمت و بسیاری دیگر از شرایط سخت.
پروفسور کوی وی در مصاحبه با شبکه چینی آمریکایی
رسمی چینی رسمی ژوئن ژوئن
کوی وی (سمت چپ) و دانش آموزان در آزمایشگاه
کوی یی، یکی از مناطق از رهبر جهان در نانومواد، در حال حاضر استاد دانشگاه استنفورد است. او همچنین یک عضو ارشد آزمایشگاه شتاب دهنده ملی SLAC، استاد دانشگاه استنفورد از موسسه انرژی و Precourt.
یی کوی دانشگاه استنفورد بیوگرافی-X و یک عضو از موسسه علوم اعصاب در دانشگاه استنفورد است. تحت هدایت پروفسور کوی یی، تبعه چینی که فوق دکترا در چن وی در دانشگاه استنفورد بیش از سه سال از آزمون های تجربی اکتشاف و انجام شده است. "ما را به دستگاه باتری هیدروژن و پارامترهای آزمایش های مکرر نیاز دارید، به طور مداوم بهینه سازی نتایج، چن گفت: آزمایش های مربوط به کمتر از 1000 بار انجام دهید، در نهایت ما یک دستگاه بهینه سازی و آزمون شرایط، دسترسی به عملکرد باتری بسیار عالی است. این بدان معنی است که توسعه این باتری جدید هنوز هم می تواند هیچ پوسیدگی آشکار پس از شارژ مکرر و 10000 بار تخلیه. این عمر باتری معادل برای رسیدن به یک بهبود مرتبه در ذخیره سازی اصلی موجود بر سر راه است.
عملکرد الکتروشیمیایی باتری Mn-H
کوی گروه تحقیقاتی یی منتشر شده - مقاله مربوط بر روی "انرژی طبیعی"
چینی چن به پذیرش شبکه آمریکا در مصاحبه
رسمی چینی رسمی ژوئن ژوئن
"فناوری هنوز در مرحله آزمایشی، 'استاد کوی یی آمریکا گفت شبکه چینی، گروه تحقیقاتی خود پیش نمونه آزمایشی برای بهینه سازی بیشتر با تمرکز بر دو جنبه است، یکی این است که بهبود چگالی انرژی از باتری، باتری اول، کاهش هزینه های به عنوان مثال، در آزمایش های قبل از آن با استفاده از پلاتین به عنوان یک کاتالیزور، ما نیاز به پیدا کردن جایگزین ارزان تر است. پس از اخذ بهینه سازی، گروه تحقیقاتی ادامه خواهد داشت تست مربوطه و در مقیاس آزمایشی. در مکان اهمیت زیادی در ادغام تحقیق در دانشگاه استنفورد تشویق توسط پروفسور یی کوی ساخته شده است اختراع ثبت شده مرتبط، و شرکت تاسیس شده است، صنعتی مقدماتی.
بازار جهانی ذخیره انرژی در مقیاس وسیعی از تریلیون دلار آمریکا است. طبق گفته Cui Wei، هنگامی که باتری Mn-H می تواند به عنوان پیش بینی شده صنعتی شود، شبکه انرژی پاک را با ثبات تر و توسعه اقتصادی و اجتماعی به ارمغان خواهد آورد. به عنوان مثال، طبق داده های تجربی موجود، برآورد شده است که هزینه ذخیره 12 ساعت انرژی الکتریکی برای یک لامپ 100 وات تنها می تواند تنها برای 12 ساعت استفاده شود. 1 سنت
از طرف دیگر، صنعتی سازی و استفاده از باتری Mn-H نیز باعث افزایش محبوبیت وسایل الکتریکی خواهد شد. باتری Mn-H می تواند به منظور دستیابی به این هدف، شبکه برق را تثبیت کند.