Iron-air电池是一个创新的、激动人心的发展高性能储能。本文将看看这项技术对电池产业和现代社会,意味着和能源形式提供的技术解决方案。
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锂离子电池:绿色技术不是没有局限性
现代工业化社会对环境的影响已成为近几十年来一个至关重要的问题。
化石燃料的开采和使用能源和重工业导致温室气体的排放,气候变化和全球气温上升的主要推动力。
可再生能源发电技术,如光伏太阳能电池和风力涡轮机、电动汽车、氢动力技术和能源存储设备,都收到了强烈的研究重点。
技术的发展加速了朝着碳经济在过去几十年。
全球电力系统的快速电气化,重工业,和运输需要高性能,可靠,安全,耐用的绿色能源存储技术。锂离子电池技术已成为先进能源存储。
可充电锂离子电池,具有能量效率高、寿命长,充电速度比传统的充电电池,具有较高的能量密度,高充放电循环,小而轻。
虽然锂离子电池有明显优势,但也有几个关键的缺点。他们昂贵的制造,有安全隐患,如对热的敏感性,从而引起着火,容易老化效果和深度充电现象。
可持续发展和环境问题也与此电池技术相关的制造。锂离子电池使用稀有金属,如镍、钴、锂电池等关键金属和矿业是一个主要的环境问题。对电池日益增长的需求增加了稀有金属的成本。
进入储能行业的“铁器时代”
锂离子电池被用在许多消费品,从电动汽车智能手机。然而,这种电池技术为全球电力系统是不够的,在输出以兆瓦。可再生能源电网的电气化需要新能源存储技术。
开发新能源存储解决方案基于不同金属和材料目前在电池技术研究的一个至关重要的重点。
一个替代技术,最近收到关注,iron-air电池。Iron-air电池并不是新的,最早在1960年代由美国宇航局。
这一技术有可能克服锂电池的几个关键问题。铁是地球上第四个最丰富的元素,克服了使用锂的一个重要问题:元素的罕见。铁的使用可以减少水的广泛使用锂矿业和地下水污染。
Iron-air电池可以为电网提供可靠、安全、高效,和长期的能量储存能力比传统技术。这种有吸引力的技术有潜力改变电网储能。
形成能源的Iron-Air电池的解决方案
形式的能量麻萨诸塞州,美国能源储存和电池技术公司开发和提供创新iron-air电池技术可以帮助解决全球电力系统的要求。
该公司的旗舰商业产品是一个洗涤machine-sized iron-air电池。技术开发支持7.6亿美元的融资和建设一个新的制造工厂在美国西维吉尼亚州。该公司希望第一iron-air电池将在2024年投入生产。
这项技术
每个单元拥有大约50 iron-air细胞,电解质包围。
他们操作的关键是“反向生锈”的原则在空气中的细胞“呼吸”。在这个过程中,铁转化为铁氧化,产生能量。反应可以通过应用逆转当前和转换氧化铁回铁。
而锂离子电池仅提供大约四个小时的能量存储能力,iron-air电池可以提供一百小时的存储,这是四天左右。因此,iron-air电池可以作为桥接技术在能源缺口,如阴天,否则将限制太阳能发电站。
Iron-air电池锂离子电池相比有一个缺点,然而。他们是大,充电缓慢。形成能源希望该技术将用于块,为处理长时间负荷的能力,提供锂离子电池处理激增的需求。
形式能量的电池技术使用安全、丰富,和可持续材料:铁、水、和空气。优化能源存储解决方案提供的形式有可能是成本效益和成本竞争力与遗留发电厂,全年生产廉价、可再生能源使用。
FormwareTM
形成能源工具箱还提供了一个网格,FormwareTM,为电网规划提供能力来识别电网投资将维持长期可再生能源可靠性。
与领先的学术机构合作,公司已开发出一种高能力,下一代和技术无关的工具包。
这对行业的未来意味着什么?
目前能源行业正经历一场革命,传统化石燃料发电厂被淘汰,取而代之的是便宜,干净,和可再生能源。然而,可再生能源是非常容易受到发电每日和季节性波动的能力。
可再生能源是可行的,它必须满足当前化石燃料的发电能力的技术。
它还必须能与煤炭、天然气和石油。一个关键的障碍是长期和可靠的能源存储,不能充分满足当前电池技术。
形式能源的下一代iron-air电池技术可以帮助为全球电力系统储能带来革命性的变化。该公司预计数万千瓦的需求将成为未来十年持续多日的存储解锁。这将有助于美国实现其零承诺。
使用这种技术,形成能源可以帮助美国经济(和可能世界经济)加速向弹性,可靠的全脱碳能源网。与完整的部署,数十亿美元的储蓄可以意识到美国能源消费者。
引用和进一步阅读
形式能源(网站):https://formenergy.com/
Orf, D (2023)Iron-Air电池都在这里。他们可能改变能源的未来[网络]popularmechanics.com。可以在:https://www.popularmechanics.com/science/energy/a42532492/iron-air-battery-energy-storage/
Bonheur K (2019)锂离子电池:优点和缺点[网络]profolus.com。可以在:https://www.profolus.com/topics/lithium-ion-battery-advantages-and-disadvantages
瓦格纳,O。C (1968)二次Iron-air电池(在线)Nasa.gov。可以在:https://ntrs.nasa.gov/citations/19690000955
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