Recientemente, 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 una nueva esperanza para el almacenamiento de energía a gran escala. nuevos materiales a base de agua corrección de la batería famoso profesor chino Yi Cui experimento invención - hidrógeno manganeso batería (Mn-H) - puede ser recargable más de 10.000 veces, un rendimiento estable se puede lograr por más de 10 años de su bajo costo, larga vida. Se espera que el rendimiento potencial de la alta densidad de energía produzca enormes cambios en el campo del almacenamiento de energía a gran escala.
De acuerdo con el primer autor del resultado de la Facultad de Ciencias de los Materiales e Ingeniería de la Universidad de Stanford, Dr. Chen Wei introdujo, batería de hidrógeno manganeso inventaron el uso de la zona de carbono de alta superficie que el electrodo colector de corriente positiva, soluble en sal sulfato de manganeso agua como un electrolito, El hidrógeno controlado por el catalizador actúa como un electrodo negativo. La batería es diferente de cualquier celda de agua anterior en términos de diseño, principio de carga y descarga, método de prueba y rendimiento.
Los resultados muestran, batería de hidrógeno de manganeso que tiene muy excelente rendimiento electroquímico, tales como tensión de descarga estable de 1,3 voltios, la corriente de descarga de la alta tasa de 100 mA / cm 2, La estabilidad del bucle es mayor que 10.000 veces, y la densidad de energía de alta masa de 139Wh / kg y la densidad de energía volumétrica de 210Wh / L. Además, la batería está fácilmente amplificada para almacenamiento de energía a gran escala.
almacenamiento masivo es la tecnología de la base de fuentes de energía renovables para lograr la aplicación universal. tecnologías de almacenamiento masivo convencional (por ejemplo, se bombea hidro, comprimido de almacenamiento de energía de aire), y una variedad de células de almacenamiento de energía (por ejemplo, una batería de iones de litio, una batería de sodio-azufre, batería de flujo) etc. hay diferentes problemas, no puede cumplir con el almacenamiento masivo, y de alta densidad de energía seguro barato y altos requerimientos de estabilidad expresada Yi Cui: modelo de almacenamiento masivo se apos batería de hidrógeno de manganeso de la presente invención Tendrá un impacto importante y aliviará aún más las serias emisiones de carbono y la contaminación del aire causada por los combustibles fósiles tradicionales.
En el campo del almacenamiento de energía a gran escala, con el fin de lograr este objetivo, los científicos han desarrollado una gran cantidad puede decirse que un sistema efectivo de baterías, incluyendo baterías de iones de litio, las baterías de plomo-ácido, baterías de flujo, baterías de azufre de sodio, la batería de metal líquido y así sucesivamente. sin embargo, estas baterías no son de baja densidad de energía, el ciclo de vida es corto, el costo es demasiado alto, duras condiciones de trabajo, en la práctica no es todavía un largo camino por recorrer.
Está limitada principalmente por varios factores incluyendo el sistema celular, la densidad de energía de las baterías de plomo-ácido solamente 30-50 Wh / kg, las baterías de fluidos <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.
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 no menos de 10 años. desde un punto de vista práctico, para satisfacer las condiciones anteriores no es el precio de la batería debe ser superior a $ 2.000, es decir, el precio por kilovatio-hora de almacenamiento de energía debe estar por debajo de $ 100.
El profesor Cui Yi presentó una nueva idea hace tres años - el manganeso y el hidrógeno se utilizaron como positivo y negativo, hacer hidroelectrolítico, en teoría, debería ser capaz de lograr el almacenamiento de energía a gran escala de la densidad de energía, precio y otros aspectos de la vida estrictos requisitos. bajo la dirección del profesor Cui Yi, que se han llevado a cabo más de tres años de exploración y experimentación en la prueba de la nacionalidad china compañero postdoctoral en la Universidad de Stanford Chen. Chen dijo que la pila de hidrógeno para el dispositivo y los parámetros después de los experimentos de pruebas repetidas hacen ninguna de mil veces menos, finalmente consiguieron un optimizados condiciones del dispositivo de prueba y obtener un excelente rendimiento de la batería. esta batería de nuevo desarrollo no puede todavía clara después de la carga y la descarga repetida 10.000 veces decaimiento, la duración de la batería para lograr un orden de magnitud de mejora de la forma existente en el almacenamiento principal.
Laboratorio investigador postdoctoral Yi Cui Chen demostró un prototipo de batería
El prototipo de los nuevos aproximadamente 3 pulgadas de pilas de manganeso altas están disponibles actualmente hidrógeno producto a aproximadamente 20 milivatios (MWh) de potencia, que es casi el nivel de energía en un llavero de flash LED. Sin embargo, el experimento creen que este Después de que la tecnología original se mejore aún más, se espera que logre la industrialización del almacenamiento de energía a gran escala en el futuro cercano.
Yi Cui dijo que la tecnología se encuentra todavía en la etapa experimental, que es TF prototipo experimental para más optimizaciones principalmente en dos aspectos, uno para aumentar la densidad de energía de la batería, el segundo es el de reducir el costo de la batería. Por ejemplo, en la anterior platino como catalizador utilizado en el experimento, y ahora consideran para encontrar alternativas más baratas. y después de la obtención de la optimización, el grupo de investigación continuará siendo las pruebas pertinentes y escala piloto. el profesor Cui Yi se ha hecho patentes relacionadas, y se ha establecido la empresa, la preparatoria Industrialización.
Cui Yi a la vista, la gran escala el tamaño del mercado mundial de almacenamiento de energía de hasta un billón de dólares, una vez que la pila de manganeso de hidrógeno se puede esperar para lograr que las aplicaciones industriales, que hará que la energía limpia a la red más estable, y trae el desarrollo socio-económico importante. grandes centrales eléctricas de energía limpia, pequeña electricidad de la casa a las áreas residenciales y son susceptibles de beneficiarse de ella. Por otra parte, la aplicación industrial de los vehículos eléctricos de baterías de hidrógeno de manganeso también será posible hacer más enfoque universal, podría proporcionar una red eléctrica estable para lograr este objetivo Posibilidad
