Di recente, in "Nature" rivista - "energia naturale", pubblicato in un articolo scientifico, causando grande preoccupazione l'industria energetica globale per una nuova ricerca presso la Stanford University per portare nuova speranza per l'immagazzinamento di energia su larga scala. nuovi prodotti idrosolubili correzione batteria famoso professore cinese Yi Cui esperimento invenzione - batteria idrogeno manganese (Mn-H) - può essere ricaricabile più di 10.000 volte, prestazione stabile può essere ottenuto per più di 10 anni del suo basso costo, lunga durata. Si prevede che le prestazioni potenziali di alta densità di energia determineranno enormi cambiamenti nel campo dello stoccaggio di energia su larga scala.
Secondo il primo autore del risultato della School of Materials Science and Engineering alla Stanford University, Dr. Chen Wei introdotto, batteria idrogeno manganese hanno inventato l'uso di carbonio ad elevata area superficiale come elettrodo collettore di corrente positiva, solubile in acqua manganese solfato come elettrolita, L'idrogeno controllato dal catalizzatore agisce come un elettrodo negativo.La batteria è diversa da qualsiasi precedente cella d'acqua in termini di progettazione, principio di carica e scarica, metodo di prova e prestazioni.
I risultati mostrano che la batteria all'idrogeno al manganese ha ottime prestazioni elettrochimiche, come una tensione di scarica stabile di 1,3 volt, un alto tasso di corrente di scarica 100mA / cm 2, Stabilità Loop è maggiore di 10.000 volte, e massa elevata densità di energia di 139Wh / kg e la densità di energia volumetrica 210Wh / L. Inoltre, la batteria è facilmente amplificato per conservazione dell'energia larga scala.
memoria di massa è la tecnologia di base di fonti di energia rinnovabili per realizzare l'applicazione universale. tecnologie di memorizzazione di massa convenzionale (per esempio, pompato idro, compressa immagazzinamento energia dell'aria), e una varietà di accumulatori di energia (per esempio, una batteria agli ioni di litio, una batteria sodio e zolfo, flusso batteria) ecc ci sono diversi problemi, non può soddisfare la memorizzazione di massa economica, sicura, ad alta densità di energia e requisiti di alta stabilità espressa Yi Cui: Reticolo di memorizzazione di massa sarà após batteria idrogeno manganese della presente invenzione Avrà un impatto importante e allevierà ulteriormente le gravi emissioni di carbonio e l'inquinamento atmosferico provocati dai combustibili fossili tradizionali.
Nel settore dello stoccaggio di energia su vasta scala, al fine di raggiungere questo obiettivo, gli scienziati hanno sviluppato un sacco si può dire che un sistema efficace di batterie, incluse le batterie agli ioni di litio, batterie al piombo, batterie di flusso, batterie zolfo sodio, batterie metallo liquido e così via. Tuttavia, queste batterie non hanno una bassa densità di energia, vita breve, costi elevati, condizioni di lavoro difficili e una lunga strada da percorrere nelle applicazioni pratiche.
I principali fattori limitanti per diversi sistemi di batterie includono, in termini di densità di energia, la batteria al piombo-acido è solo 30-50 Wh / kg, e la batteria del fluido è anche <50 Wh/l; 在循环寿命上, 铅酸电池<500次, 钠硫电池<1500次; 在封装成本上, 锂离子电池~250$/kWh, 铅酸电池~170$/kWh, 流体电池~450$/kWh; 在工作温度上, 钠硫电池要求300-350 ℃, 液态金属电池要求>450 ° C.
Secondo le attuali raccomandazioni del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, può essere utilizzato per la batteria di accumulo di energia su larga scala ha la necessità di soddisfare le seguenti condizioni: l'energia di carica-scarica uno ora può essere inferiore a 20 kW in grado di supportare almeno 5000 di carica-scarica, e la vita di servizio non meno di 10 anni. da un punto di vista pratico, per soddisfare le condizioni di cui sopra non è prezzo batteria deve essere superiore a $ 2.000 cioè il prezzo per kilowattora di accumulo di energia dovrebbe essere inferiore a $ 100.
Il professor Cui Yi ha presentato una nuova idea di tre anni fa - manganese e idrogeno sono state usate come positivi e negativi, di fare elettrolita acqua, in teoria, dovrebbe essere in grado di raggiungere lo stoccaggio di energia su larga scala in densità di energia, prezzo e altri aspetti della vita severi requisiti. sotto la guida del professor cui Yi, che hanno condotto più di tre anni di esplorazione e sperimentazione in prova di nazionalità cinese borsista post-dottorato presso l'Università di Stanford Chen. Chen ha detto che la batteria di idrogeno per il dispositivo e dei parametri dopo gli esperimenti di prova utilizzate fare a meno di un migliaio di volte, finalmente ottenuto un ottimizzati condizioni del dispositivo di test e di ottenere eccellenti prestazioni della batteria. questa batteria nuova concezione non può ancora chiaro dopo ripetuti carica e scarica di 10.000 volte Decadimento, la durata della batteria ha raggiunto un aumento di ordine di grandezza sulla base dei metodi di immagazzinamento dell'energia principale esistenti.
Cui Wei Laboratory Postdoctoral Researcher Chen Wei mostra il prototipo della batteria
Il prototipo del nuovo circa 3 pollici ad alta manganese sono attualmente disponibili produrre idrogeno a circa 20 milliwatt (MWh) di energia, che è quasi il livello di energia su un anello chiave di flash LED. Tuttavia, l'esperimento credo che questo Dopo che la tecnologia originale sarà ulteriormente migliorata, ci si aspetta che realizzerà l'industrializzazione dello stoccaggio di energia su larga scala nel prossimo futuro.
Yi Cui detta tecnologia è ancora in fase sperimentale, che è TF prototipo sperimentale per ulteriori ottimizzazioni principalmente in due aspetti, uno per aumentare la densità di energia della batteria, il secondo è quello di ridurre il costo della batteria. Ad esempio, nella prima L'uso del platino come catalizzatore nell'esperimento sta ora considerando la ricerca di alternative più economiche: dopo l'ottimizzazione, il gruppo di ricerca continuerà a condurre importanti test pilota e su larga scala, il professor Cui Wei ha già ottenuto i brevetti rilevanti e ha fondato l'azienda. industrializzazione.
Cui Yi in vista, la grande dimensione globale del mercato di accumulo di energia fino a un triliardi di dollari, una volta che la batteria idrogeno manganese può essere previsto per realizzare applicazioni industriali, farà energia pulita rete più stabile, e porta importante sviluppo socio-economico. grandi pulite centrali elettriche, piccolo elettrica domestica ai centri abitati e sono suscettibili di beneficiare di essa. D'altra parte, l'applicazione industriale dei veicoli elettrici a batteria idrogeno manganese sarà inoltre possibile compiere ulteriori approccio universale, potrebbe fornire una rete elettrica stabile per raggiungere questo obiettivo possibilità.
