新型蓄電池更高效更耐熱

在德國，可再生能源的比重一直在上升。2020年初，可再生能源首次覆蓋了德國一半以上的用電量。但是，可再生能源變得越重要，就越需要存儲以這種方式產生的電力。當太陽不照在太陽能板上或沒有氣流驅動風力渦輪機時，也可以使用綠色能源。為此，必不可少的是合適的能量存儲裝置。耶拿(Jena)的弗里德里希·席勒大學(Friedrich Schiller University Jena)的研究人員最近開發出了有前途的新型聚合物電解質，該電解質用于氧化還原液流電池，具有靈活，高效和環保的特點。他們在本期著名研究雜志上報告了他們的成功先進能源材料。

氧化還原液流電池的巨大潛力

耶拿化學家開發的新材料被用于所謂的氧化還原液流電池。“在這種類型的電池中，儲能組件溶解在溶劑中，因此可以存儲在分散的位置，這樣可以根據需要將電池從幾毫升縮放到幾立方米電解液。”弗里德里希·席勒大學耶拿能源與環境化學中心(CEEC耶拿)的Ulrich S. Schubert教授說。

由于這種靈活性，氧化還原液流電池通常有很大的潛力，成為節能的重要手段存儲的未來。但是，到目前為止，它們還存在兩個弱點，阻礙了它們的廣泛使用。首先是經常使用對環境有害和有毒的重金屬鹽(例如溶解在硫酸中的釩)作為電解質。另一個問題是將電池限制在最高攝氏40度的工作溫度下，因此必須使用精巧的冷卻系統。在新材料的幫助下，這兩個問題得以解決。

更清潔，更耐熱，更高效

Schubert解釋說：“我們設計了一種新型聚合物，該聚合物可溶于水，使其適合用于水性電解質，并且含有鐵，從而具有存儲電能的能力。” “與此同時，該聚合物可以應對高達60攝氏度的明顯更高的溫度，從而消除了用于敏感溫度管理的額外費用。” 此外，在使用新系統進行測試期間，耶拿研究人員發現它也比以前的系統更有效。

這意味著可以將電能存儲在無害的水基溶液中，然后將其暫時存儲在罐中，并且第二天可以再次使用電池中的電能，而不會造成重大損失或額外的精力。這種系統也可以在溫暖的地區使用，例如非洲，印度或巴西。“通過提高能量存儲介質，我們認為，氧化還原液流電池再次處于一個很好的位置，使作為一個重要貢獻的能源未來的存儲技術，”舒伯特說。“而且我們的發展再次顯示出新型聚合物對于開發創新存儲方法的重要性。”