Si usted ha estado conduciendo a lo largo de la ruta 5 norte de Los Ángeles a San Francisco, entonces lo más probable se encontrará con un gran parque eólico en el camino, este es el más representativo de la Alta Wind Energy Center de California (El Centro de Energía de Alta viento). Antes de 2013, también era la mayor planta de energía eólica en los Estados Unidos.
De hecho, si se elige una ruta diferente, entonces todo el camino hacia el norte durante un encuentro casual varios parques eólicos distintivos. California es una de las partes más antiguas del desarrollo del país a gran escala de la energía eólica y solar, así como la limpia de EE.UU. Pionero en el desarrollo de energía Hace 2025 años, California se comprometió a lograr el 50% de la electricidad a partir de energía sostenible.
Con el viento y la energía solar, representada por la energía limpia y renovable es para aliviar la escasez global de recursos, el cambio climático y la contaminación ambiental dilema Fuji receta. El único inconveniente es que la energía solar y la energía eólica son todos intermitente, una nube puede afectar a los paneles solares estabilidad de la generación de energía. al mismo tiempo, la falta de dispositivos eficientes a gran escala de almacenamiento de energía, los residuos en todo el mundo de la energía eólica y solar también es muy grave. Por lo tanto, el estudio de las baterías electroquímicas y otros dispositivos de almacenamiento de energía es crítica.
30 de abril en la "naturaleza" de la revista - "energía natural", publicado en un artículo académico, causando gran preocupación de la industria energética global a una nueva investigación de la Universidad de Stanford para traer un nuevo almacenamiento de energía a gran escala. batería de corrección basado nuevos materiales acuosa deseable famoso profesor chino Yi Cui experimento invención - hidrógeno pila de manganeso (Mn-H) - reciclable más de 10.000 veces su bajo costo, larga vida, el potencial de alta densidad de energía Se espera que el rendimiento genere enormes cambios en el campo del almacenamiento de energía a gran escala.
Hemos estado animando el desarrollo de nuevas tecnologías energéticas desarrolladas por el ganador del Premio Nobel, ex secretario de Energía, Steven Chu, ahora profesor en la Universidad de Stanford (Steven Chu) de Estados Unidos para mejorar aún más los resultados de las investigaciones antes mencionadas mirando hacia adelante. El dijo, 'aunque los materiales y el diseño precisos son todavía Se necesita más investigación y desarrollo, pero este prototipo demuestra un nuevo enfoque científico y de ingeniería para la obtención de baterías de almacenamiento de energía a gran escala, económicas y duraderas.
En el artículo publicado al día siguiente (1 de mayo), la televisión china Estados Unidos, la primera vez que el reportero de la red china Estados Unidos visitó Yi Cui, Stanford Departamento de Laboratorio de Materiales, la primera Universidad para conocer más detalles de este nuevo tipo de batería.
Investigador postdoctoral de laboratorio Cui Wei Chen Wei muestra prototipo de batería
Imagen del sitio web oficial de Stanford
El prototipo de los nuevos aproximadamente 3 pulgadas de baterías de alta manganeso Actualmente sólo produce hidrógeno a aproximadamente 20 milivatios (MWh) de electricidad, que es casi en un llavero LED niveles de energía flash. Sin embargo, los experimentadores creen, se espera que la tecnología original después de una mejora adicional para realizar la industrialización de las aplicaciones de almacenamiento de energía a gran escala en un futuro próximo, el líder del grupo de investigación, el profesor Yi Cui, Stanford Departamento de materiales de la Universidad, dijo: 'creemos que esta tecnología alcanzará el prototipo para el Departamento de energía objetivo práctico de almacenamiento de energía a gran escala. "
De acuerdo con las recomendaciones actuales del Departamento de Energía de Estados Unidos, se puede utilizar para la batería de almacenamiento de energía a gran escala tiene que cumplir las siguientes condiciones: energía de carga-descarga de una hora puede ser inferior a 20 kW puede soportar al menos 5000 de carga-descarga, y una vida útil precio de no menos de 10 años. desde un punto de vista práctico, la batería satisface las condiciones anteriores no deben exceder de $ 2.000, que es el precio por kWh de almacenamiento de energía es menos de $ 100.
Para lograr este objetivo, las diferentes áreas científicos han realizado una variedad de intentos en el campo del almacenamiento de energía a gran escala, una gran cantidad ya se ha sentido en el sistema de baterías, incluyendo baterías de iones de litio, las baterías de plomo-ácido, baterías de flujo, de azufre de sodio pilas, baterías de metal líquido, etc. sin embargo, estas baterías no son de baja densidad de energía, vida de ciclo corto, el costo es demasiado alto, las duras condiciones de trabajo, en la aplicación práctica es todavía un largo camino por recorrer.
Densidad de energía
Batería de plomo ácido: 30-50 Wh / kg, batería de fluido: <50 Wh/l.
Ciclo de vida
Batería de plomo-ácido: <500次, 钠硫电池: <1500次.
Costo del paquete
Batería de litio-ion: ~ 250 $ / kWh; plomo-ácido de la batería: ~ 170 $ / kWh; baterías de flujo: ~ 450 $ / kWh
Temperatura de trabajo
Batería de azufre sódico: 300-350 ° C, batería de metal líquido:> 450 ° C.
Comparación de las principales limitaciones de varios sistemas de batería
En vista de esto, el profesor Yi Cui, de Stanford Departamento de Materiales de la Universidad proponer una nueva idea hace tres años - manganeso y de hidrógeno se utilizaron como positivo y negativo, hacer hidroelectrolítico, en teoría, debería ser capaz de lograr el almacenamiento de energía a gran escala Densidad, vida útil y precio y muchos otros requisitos estrictos.
Profesor Cui Wei Entrevistado por American Chinese Network
American Chinese Jun Jun foto
Cui Wei (izquierda) y estudiantes en el laboratorio
Cui Yi, es una de las áreas del líder mundial en nanomateriales, actualmente profesor de la Universidad de Stanford. También es un alto miembro del Laboratorio del Acelerador Nacional SLAC, profesor de Stanford del Instituto de Energía y Precourt.
Cui Hao también es miembro de Stanford Bio-X y del Instituto de Neurociencia de la Universidad de Stanford. Bajo la dirección del profesor Cui Wei, Chen Wei, investigador postdoctoral de la Universidad china de Stanford, realizó más de tres años de exploración y pruebas experimentales. "Necesitamos depurar repetidamente el dispositivo de la batería de hidrógeno y sus parámetros para optimizar continuamente los resultados experimentales", dijo Chen Wei, "el experimento correspondiente se ha realizado no menos de 1000 veces", y finalmente se han obtenido un dispositivo optimizado y condiciones de prueba. Excelente rendimiento de la batería. Esto significa que la batería recién desarrollada aún no puede sufrir una disminución significativa después de repetidas cargas y descargas de 10.000 veces. Esto es equivalente a un aumento en el orden de magnitud de la batería según los principales métodos de almacenamiento de energía existentes.
Rendimiento electroquímico de la batería Mn-H
Grupo de investigación de Cui Wei publicado en artículos relacionados con "Energía natural"
Chen Wei entrevistado por la red estadounidense de China
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"La tecnología está todavía en una fase experimental, el profesor Cui Yi dijo a la cadena estadounidense de China, su grupo de investigación es el prototipo experimental para optimizaciones adicionales se centraron en dos aspectos, uno es para mejorar la densidad de energía de las baterías, la batería En primer lugar, reducir el costo de . por ejemplo, en experimentos anteriores que utilizan platino como catalizador, tenemos que encontrar alternativas más baratas. después de obtener la optimización, el grupo de investigación continuará siendo las pruebas pertinentes y escala piloto. en lugares muy importante en la integración de la investigación en la Universidad de Stanford Con ánimo, el profesor Cui Wei ha obtenido patentes relevantes y ha establecido una empresa para prepararse para la industrialización.
El mercado global de almacenamiento de energía a gran escala tiene una escala de billones de dólares estadounidenses. Según Cui Wei, una vez que la batería Mn-H pueda industrializarse como se espera, hará que la red de energía limpia sea más estable y genere desarrollo social y económico. Las grandes centrales eléctricas de energía limpia, así como las áreas residenciales y la electricidad doméstica pueden beneficiarse de esto. Por ejemplo, según los datos experimentales actuales, se estima que el costo de almacenar 12 horas de energía eléctrica para una bombilla de 100 vatios solo puede usarse por 12 horas. 1 centavo
Por otro lado, la industrialización y la aplicación de la batería Mn-H también harán posible la popularización de los vehículos eléctricos. La batería Mn-H puede estabilizar la red eléctrica para lograr este objetivo.